Mae amcangyfrif cyflwr gwefr (SOC) batri lithiwm yn dechnegol anodd, yn enwedig mewn cymwysiadau lle nad yw'r batri wedi'i wefru'n llawn neu wedi'i ollwng yn llawn.Mae ceisiadau o'r fath yn gerbydau trydan hybrid (HEVs).Mae'r her yn deillio o nodweddion rhyddhau foltedd gwastad iawn batris lithiwm.Prin y mae'r foltedd yn newid o 70% SOC i 20% SOC.Mewn gwirionedd, mae'r amrywiad foltedd oherwydd newidiadau tymheredd yn debyg i'r amrywiad foltedd oherwydd rhyddhau, felly os yw'r SOC i fod yn deillio o'r foltedd, rhaid gwneud iawn am dymheredd y gell.
Her arall yw bod cynhwysedd y batri yn cael ei bennu gan gapasiti'r gell capasiti isaf, felly ni ddylid barnu'r SOC yn seiliedig ar foltedd terfynell y gell, ond ar foltedd terfynell y gell wannaf.Mae hyn i gyd yn swnio ychydig yn rhy anodd.Felly pam nad ydym yn syml yn cadw cyfanswm y cerrynt sy'n llifo i'r gell a'i gydbwyso â'r cerrynt sy'n llifo allan?Gelwir hyn yn gyfrif coulometrig ac mae'n swnio'n ddigon syml, ond mae llawer o anawsterau gyda'r dull hwn.
Batrisnad ydynt yn batris perffaith.Nid ydynt byth yn dychwelyd yr hyn a roddwch ynddynt.Mae cerrynt gollyngiadau wrth godi tâl, sy'n amrywio yn ôl tymheredd, cyfradd codi tâl, cyflwr tâl a heneiddio.
Mae cynhwysedd batri hefyd yn amrywio'n aflinol gyda'r gyfradd rhyddhau.Po gyflymaf y gollyngiad, yr isaf yw'r gallu.O ollyngiad 0.5C i ollyngiad 5C, gall y gostyngiad fod mor uchel â 15%.
Mae gan batris gerrynt gollyngiadau sylweddol uwch ar dymheredd uwch.Gall y celloedd mewnol mewn batri redeg yn boethach na'r celloedd allanol, felly bydd y gollyngiad cell trwy'r batri yn anghyfartal.
Mae cynhwysedd hefyd yn swyddogaeth tymheredd.Mae rhai cemegau lithiwm yn cael eu heffeithio'n fwy nag eraill.
I wneud iawn am yr anghydraddoldeb hwn, defnyddir cydbwyso celloedd o fewn y batri.Nid yw'r cerrynt gollyngiadau ychwanegol hwn yn fesuradwy y tu allan i'r batri.
Mae gallu'r batri yn gostwng yn raddol dros oes y gell a thros amser.
Bydd unrhyw wrthbwyso bach yn y mesuriad presennol yn cael ei integreiddio a thros amser gall ddod yn nifer fawr, gan effeithio'n ddifrifol ar gywirdeb y SOC.
Bydd pob un o'r uchod yn arwain at drifft mewn cywirdeb dros amser oni bai bod calibradu rheolaidd yn cael ei wneud, ond dim ond pan fydd y batri bron wedi'i ollwng neu bron yn llawn y mae hyn yn bosibl.Mewn cymwysiadau HEV mae'n well cadw'r batri ar dâl o tua 50%, felly un ffordd bosibl o gywiro cywirdeb mesuryddion yn ddibynadwy yw gwefru'r batri yn llawn o bryd i'w gilydd.Mae cerbydau trydan pur yn cael eu gwefru'n llawn neu bron yn llawn yn rheolaidd, felly gall mesuryddion yn seiliedig ar gyfrif coulometrig fod yn gywir iawn, yn enwedig os gwneir iawn am broblemau batri eraill.
Yr allwedd i gywirdeb da mewn cyfrif coulometrig yw canfod cerrynt da dros ystod ddeinamig eang.
Siynt yw'r dull traddodiadol o fesur cerrynt i ni, ond mae'r dulliau hyn yn disgyn i lawr pan fydd cerrynt uwch (250A+).Oherwydd y defnydd pŵer, mae angen i'r siynt fod â gwrthiant isel.Nid yw siyntiau gwrthiant isel yn addas ar gyfer mesur cerrynt isel (50mA).Mae hyn yn codi'r cwestiwn pwysicaf ar unwaith: beth yw'r isafswm a'r uchafswm cerrynt i'w fesur?Yr enw ar hyn yw'r amrediad deinamig.
Gan dybio capasiti batri o 100Ahr, amcangyfrif bras o'r gwall integreiddio derbyniol.
Bydd gwall 4 Amp yn cynhyrchu 100% o wallau mewn diwrnod neu bydd gwall 0.4A yn cynhyrchu 10% o wallau mewn diwrnod.
Bydd gwall 4/7A yn cynhyrchu 100% o wallau o fewn wythnos neu bydd gwall 60mA yn cynhyrchu 10% o wallau o fewn wythnos.
Bydd gwall 4/28A yn cynhyrchu gwall 100% mewn mis neu bydd gwall 15mA yn cynhyrchu gwall o 10% mewn mis, sef y mesuriad gorau yn ôl pob tebyg y gellir ei ddisgwyl heb ail-raddnodi oherwydd codi tâl neu bron â rhyddhau'n llwyr.
Nawr gadewch i ni edrych ar y siynt sy'n mesur y cerrynt.Ar gyfer 250A, bydd siyntio 1m ohm ar yr ochr uchel ac yn cynhyrchu 62.5W.Fodd bynnag, ar 15mA dim ond 15 microfolt y bydd yn ei gynhyrchu, a fydd yn cael ei golli yn y sŵn cefndir.Yr ystod ddeinamig yw 250A/15mA = 17,000:1.Os yw trawsnewidydd A/D 14-did yn gallu "gweld" y signal mewn sŵn, gwrthbwyso a drifft, yna mae angen trawsnewidydd A/D 14-did.Un o achosion pwysig gwrthbwyso yw'r foltedd a'r gwrthbwyso dolen ddaear a gynhyrchir gan y thermocwl.
Yn y bôn, nid oes synhwyrydd a all fesur cerrynt yn yr ystod ddeinamig hon.Mae angen synwyryddion cerrynt uchel i fesur y ceryntau uwch o enghreifftiau tyniant a gwefru, tra bod angen synwyryddion cerrynt isel i fesur cerrynt o, er enghraifft, ategolion ac unrhyw gyflwr cerrynt sero.Gan fod y synhwyrydd cerrynt isel hefyd yn "gweld" y cerrynt uchel, ni ellir ei niweidio na'i lygru gan y rhain, ac eithrio dirlawnder.Mae hyn yn cyfrifo'r cerrynt siyntio ar unwaith.
Ateb
Mae teulu addas iawn o synwyryddion yn synwyryddion Neuadd dolen agored effaith cerrynt.Ni fydd y dyfeisiau hyn yn cael eu difrodi gan geryntau uchel ac mae Raztec wedi datblygu ystod synhwyrydd a all mewn gwirionedd fesur ceryntau yn yr ystod miliamp trwy un dargludydd.mae swyddogaeth drosglwyddo o 100mV/AT yn ymarferol, felly bydd cerrynt 15mA yn cynhyrchu 1.5mV y gellir ei ddefnyddio.trwy ddefnyddio'r deunydd craidd gorau sydd ar gael, gellir cyflawni gweddillion isel iawn yn yr ystod miliamp sengl hefyd.Ar 100mV / AT, bydd dirlawnder yn digwydd uwchlaw 25 Amps.Mae'r cynnydd rhaglennu is wrth gwrs yn caniatáu ar gyfer ceryntau uwch.
Mae ceryntau uchel yn cael eu mesur gan ddefnyddio synwyryddion cerrynt uchel confensiynol.Mae angen rhesymeg syml i newid o un synhwyrydd i'r llall.
Mae ystod newydd o synwyryddion di-graidd Raztec yn ddewis ardderchog ar gyfer synwyryddion cerrynt uchel.Mae'r dyfeisiau hyn yn cynnig llinoledd rhagorol, sefydlogrwydd a dim hysteresis.Maent yn hawdd eu haddasu i ystod eang o gyfluniadau mecanyddol ac ystodau cyfredol.Gwneir y dyfeisiau hyn yn ymarferol trwy ddefnyddio cenhedlaeth newydd o synwyryddion maes magnetig gyda pherfformiad rhagorol.
Mae'r ddau fath o synhwyrydd yn parhau i fod yn fuddiol ar gyfer rheoli cymarebau signal-i-sŵn gyda'r ystod ddeinamig uchel iawn o gerrynt sy'n ofynnol.
Fodd bynnag, ni fyddai angen cywirdeb eithafol gan nad yw'r batri ei hun yn gownter coulomb cywir.Mae gwall o 5% rhwng gwefr a rhyddhau yn nodweddiadol ar gyfer batris lle mae anghysondebau pellach yn bodoli.Gyda hyn mewn golwg, gellir defnyddio techneg gymharol syml gan ddefnyddio model batri sylfaenol.Gall y model gynnwys foltedd terfynell dim llwyth yn erbyn cynhwysedd, foltedd gwefr yn erbyn cynhwysedd, gwrthiannau gollwng a gwefr y gellir eu haddasu gyda chylchredau cynhwysedd a gwefr/rhyddhau.Mae angen sefydlu cysonion amser foltedd mesuredig addas i ddarparu ar gyfer y cysonion amser foltedd disbyddu ac adfer.
Mantais sylweddol o fatris lithiwm o ansawdd da yw eu bod yn colli ychydig iawn o gapasiti ar gyfraddau rhyddhau uchel.Mae'r ffaith hon yn symleiddio cyfrifiadau.Mae ganddynt hefyd gerrynt gollyngiadau isel iawn.Gall gollyngiadau system fod yn uwch.
Mae'r dechneg hon yn galluogi amcangyfrif cyflwr tâl o fewn ychydig bwyntiau canran o'r capasiti gwirioneddol sy'n weddill ar ôl sefydlu'r paramedrau priodol, heb fod angen cyfrif coulomb.Mae'r batri yn dod yn gownter coulomb.
Ffynonellau gwall o fewn y synhwyrydd cyfredol
Fel y soniwyd uchod, mae'r gwall gwrthbwyso yn hanfodol i'r cyfrif coulometrig a dylid gwneud darpariaeth o fewn y monitor SOC i galibro gwrthbwyso'r synhwyrydd i sero o dan amodau sero cyfredol.Fel arfer dim ond yn ystod gosod ffatri y mae hyn yn ymarferol.Fodd bynnag, gall fod systemau sy'n pennu sero cerrynt ac felly'n caniatáu ail-raddnodi'r gwrthbwyso yn awtomatig.Mae hon yn sefyllfa ddelfrydol oherwydd gellir darparu ar gyfer drifft.
Yn anffodus, mae pob technoleg synhwyrydd yn cynhyrchu drifft gwrthbwyso thermol, ac nid yw synwyryddion cyfredol yn eithriad.Gallwn nawr weld bod hwn yn rhinwedd hollbwysig.Trwy ddefnyddio cydrannau o ansawdd a dyluniad gofalus yn Raztec, rydym wedi datblygu ystod o synwyryddion cerrynt sefydlog yn thermol gydag ystod drifft o <0.25mA/K.Ar gyfer newid tymheredd o 20K, gall hyn gynhyrchu gwall uchafswm o 5mA.
Ffynhonnell gwall gyffredin arall mewn synwyryddion cerrynt sy'n ymgorffori cylched magnetig yw'r gwall hysteresis a achosir gan magnetedd gweddilliol.Mae hyn yn aml hyd at 400mA, sy'n gwneud synwyryddion o'r fath yn anaddas ar gyfer monitro batri.Trwy ddewis y deunydd magnetig gorau, mae Raztec wedi lleihau'r ansawdd hwn i 20mA ac mae'r gwall hwn mewn gwirionedd wedi lleihau dros amser.Os oes angen llai o wallau, mae dadfagneteiddio yn bosibl, ond mae'n ychwanegu cryn gymhlethdod.
Gwall llai yw drifft graddnodi'r swyddogaeth drosglwyddo â thymheredd, ond ar gyfer synwyryddion màs mae'r effaith hon yn llawer llai na drifft perfformiad y gell gyda thymheredd.
Y dull gorau o amcangyfrif SOC yw defnyddio cyfuniad o dechnegau megis folteddau no-load sefydlog, folteddau celloedd wedi'u digolledu gan IXR, cyfrif coulometrig a iawndal tymheredd paramedrau.Er enghraifft, gellir anwybyddu gwallau integreiddio hirdymor trwy amcangyfrif y SOC ar gyfer folteddau batri dim llwyth neu lwyth isel.
Amser postio: Awst-09-2022