Perkiraan status pangisian daya (SOC) baterei lithium sacara teknis angel, utamane ing aplikasi sing baterei ora kebak utawa kosong.Aplikasi kasebut yaiku kendaraan listrik hibrida (HEV).Tantangan kasebut asale saka karakteristik discharge voltase sing rata banget saka baterei lithium.Tegangan meh ora owah saka 70% SOC dadi 20% SOC.Nyatane, variasi voltase amarga owah-owahan suhu padha karo variasi voltase amarga discharge, mula yen SOC bakal diturunake saka voltase, suhu sel kudu dikompensasi.
Tantangan liyane yaiku kapasitas baterei ditemtokake dening kapasitas sel kapasitas paling murah, mula SOC ora kudu diadili adhedhasar voltase terminal sel, nanging ing voltase terminal sel sing paling lemah.Iki kabeh muni rada angel.Dadi, kenapa ora mung njaga jumlah total arus sing mili menyang sel lan ngimbangi karo arus sing metu?Iki dikenal minangka counting coulometrik lan muni cukup prasaja, nanging ana akeh kangelan karo cara iki.
Batereiora batre sampurna.Dheweke ora nate mbalekake apa sing sampeyan lebokake.Ana arus bocor nalika ngisi daya, sing beda-beda gumantung saka suhu, tingkat pangisian daya, kahanan pangisian daya lan umur.
Kapasitas baterei uga beda-beda non-linear karo tingkat discharge.Sing luwih cepet discharge, luwih murah kapasitas.Saka discharge 0,5C nganti discharge 5C, pangurangan bisa nganti 15%.
Baterei duwe arus bocor sing luwih dhuwur ing suhu sing luwih dhuwur.Sèl internal ing baterei bisa dadi luwih panas tinimbang sel njaba, saéngga kebocoran sel liwat baterei bakal ora padha.
Kapasitas uga minangka fungsi saka suhu.Sawetara bahan kimia litium kena pengaruh luwih akeh tinimbang liyane.
Kanggo ngimbangi ketimpangan iki, imbangan sel digunakake ing baterei.Arus bocor tambahan iki ora bisa diukur ing njaba baterei.
Kapasitas baterei terus suda sajrone umur sel lan liwat wektu.
Sembarang offset cilik ing pangukuran saiki bakal digabungake lan suwe-suwe bisa dadi nomer akeh, sing mengaruhi akurasi SOC.
Kabeh ing ndhuwur bakal nimbulaké drift ing akurasi liwat wektu kajaba kalibrasi biasa digawa metu, nanging iki mung bisa nalika baterei wis meh kosong utawa meh kebak.Ing aplikasi HEV, paling apik kanggo njaga baterei kanthi daya kira-kira 50%, dadi salah sawijining cara sing bisa dipercaya kanggo mbenerake akurasi pangukuran yaiku kanthi periodik ngisi baterei kanthi lengkap.Kendaraan listrik murni diisi kanthi rutin nganti kebak utawa meh kebak, mula pangukuran adhedhasar count coulometrik bisa akurat banget, utamane yen masalah baterei liyane dikompensasi.
Kunci kanggo akurasi sing apik ing pancacahan coulometrik yaiku deteksi arus sing apik sajrone sawetara dinamis sing wiyar.
Cara tradisional kanggo ngukur arus kanggo kita yaiku shunt, nanging cara kasebut tiba nalika arus sing luwih dhuwur (250A +).Amarga konsumsi daya, shunt kudu kurang resistance.Shunt resistensi rendah ora cocog kanggo ngukur arus sing sithik (50mA).Iki langsung nuwuhake pitakonan sing paling penting: apa arus minimal lan maksimum sing kudu diukur?Iki diarani rentang dinamis.
Assuming kapasitas baterei 100Ahr, ngira kasar saka kesalahan integrasi ditrima.
Kesalahan 4 Amp bakal ngasilake 100% kesalahan sajrone sedina utawa kesalahan 0.4A bakal ngasilake 10% kesalahan sajrone sedina.
Kesalahan 4/7A bakal ngasilake 100% kesalahan sajrone seminggu utawa kesalahan 60mA bakal ngasilake 10% kesalahan sajrone seminggu.
Kesalahan 4/28A bakal ngasilake kesalahan 100% sajrone sasi utawa kesalahan 15mA bakal ngasilake kesalahan 10% sajrone sasi, sing bisa uga minangka pangukuran paling apik sing bisa diarepake tanpa kalibrasi ulang amarga ngisi daya utawa cedhak discharge lengkap.
Saiki ayo ndeleng shunt sing ngukur arus.Kanggo 250A, shunt 1m ohm bakal ana ing sisih dhuwur lan ngasilake 62,5W.Nanging, ing 15mA mung bakal ngasilake 15 microvolts, sing bakal ilang ing gangguan latar mburi.Rentang dinamis yaiku 250A / 15mA = 17.000: 1.Yen konverter A/D 14-bit bisa tenan "ndeleng" sinyal kanthi gangguan, offset lan drift, banjur konverter A/D 14-bit dibutuhake.Penyebab utama offset yaiku voltase lan ground loop offset sing digawe dening thermocouple.
Sejatine, ora ana sensor sing bisa ngukur arus ing kisaran dinamis iki.Sensor arus dhuwur dibutuhake kanggo ngukur arus sing luwih dhuwur saka conto traksi lan ngisi daya, dene sensor arus sing sithik dibutuhake kanggo ngukur arus, contone, aksesoris lan kahanan saiki nol.Wiwit sensor saiki kurang uga "ndeleng" saiki dhuwur, iku ora bisa rusak utawa rusak dening iki, kajaba jenuh.Iki langsung ngetung arus shunt.
A solusi
Kulawarga sensor sing cocog yaiku sensor saiki efek Hall loop mbukak.Piranti kasebut ora bakal rusak dening arus dhuwur lan Raztec wis ngembangake sawetara sensor sing bisa ngukur arus ing sawetara milliamp liwat konduktor siji.fungsi transfer 100mV / AT praktis, supaya saiki 15mA bakal gawé 1.5mV iso digunakke.kanthi nggunakake materi inti paling kasedhiya, remanence banget kurang ing sawetara milliamp siji uga bisa ngrambah.Ing 100mV / AT, jenuh bakal kelakon ing ndhuwur 25 Amps.Keuntungan pemrograman sing luwih murah mesthi ngidini arus sing luwih dhuwur.
Arus dhuwur diukur nggunakake sensor arus dhuwur konvensional.Ngalih saka siji sensor menyang liyane mbutuhake logika prasaja.
Sensor tanpa inti anyar saka Raztec minangka pilihan sing apik kanggo sensor saiki sing dhuwur.Piranti kasebut nawakake linearitas, stabilitas lan histeresis nol.Padha gampang adaptasi kanggo sawetara saka sudhut konfigurasi mechanical lan kisaran saiki.Piranti kasebut digawe praktis kanthi nggunakake sensor medan magnet generasi anyar kanthi kinerja sing apik banget.
Kaloro jinis sensor kasebut tetep migunani kanggo ngatur rasio sinyal-kanggo-noise kanthi jumlah arus dinamis sing dibutuhake.
Nanging, akurasi banget bakal keluwih amarga baterei dhewe dudu counter coulomb sing akurat.Kesalahan 5% ing antarane pangisian daya lan discharge khas kanggo baterei sing ora konsisten.Kanthi pikiran iki, teknik sing relatif prasaja nggunakake model baterei dhasar bisa digunakake.Model kasebut bisa kalebu voltase terminal tanpa beban versus kapasitas, voltase voltase versus kapasitas, resistensi discharge lan daya sing bisa diowahi kanthi siklus kapasitas lan ngisi / discharge.Konstanta wektu voltase sing diukur sing cocog kudu ditetepake kanggo nampung konstanta wektu voltase nyuda lan pemulihan.
A kauntungan pinunjul saka baterei lithium kualitas apik sing padha kelangan kapasitas sethitik banget ing tingkat discharge dhuwur.Kasunyatan iki nyederhanakake petungan.Dheweke uga duwe arus bocor sing sithik banget.Kebocoran sistem bisa uga luwih dhuwur.
Teknik iki mbisakake estimasi pangisian daya ing sawetara titik persentase saka kapasitas sing isih nyata sawise netepake paramèter sing cocog, tanpa perlu ngetung coulomb.Baterei dadi counter coulomb.
Sumber kesalahan ing sensor saiki
Kaya kasebut ing ndhuwur, kesalahan offset kritis kanggo count coulometrik lan panentu kudu digawe ing monitor SOC kanggo calibrate sensor offset menyang nol ing kahanan saiki nol.Iki biasane mung bisa ditindakake sajrone instalasi pabrik.Nanging, sistem bisa uga ana sing nemtokake arus nol lan mulane ngidini kalibrasi ulang otomatis offset.Iki minangka kahanan sing cocog amarga drift bisa ditampung.
Sayange, kabeh teknologi sensor ngasilake drift offset termal, lan sensor saiki ora ana sing istiméwa.Saiki kita bisa ndeleng manawa iki minangka kualitas kritis.Kanthi nggunakake komponen kualitas lan desain sing ati-ati ing Raztec, kita wis ngembangake macem-macem sensor arus stabil termal kanthi sawetara drift <0.25mA/K.Kanggo pangowahan suhu 20K, iki bisa ngasilake kesalahan maksimal 5mA.
Sumber kesalahan umum liyane ing sensor saiki sing nggabungake sirkuit magnetik yaiku kesalahan histeresis sing disebabake dening magnetisme remanent.Iki asring nganti 400mA, sing ndadekake sensor kasebut ora cocog kanggo ngawasi baterei.Kanthi milih bahan magnetik sing paling apik, Raztec wis nyuda kualitas iki dadi 20mA lan kesalahan iki wis suda.Yen kurang kesalahan dibutuhake, demagnetization bisa, nanging nambah kerumitan owahan.
Kesalahan sing luwih cilik yaiku drift saka kalibrasi fungsi transfer kanthi suhu, nanging kanggo sensor massa efek iki luwih cilik tinimbang drift kinerja sel kanthi suhu.
Pendekatan paling apik kanggo ngira SOC yaiku nggunakake kombinasi teknik kayata voltase tanpa beban sing stabil, voltase sel sing dikompensasi dening IXR, count coulometrik lan kompensasi suhu paramèter.Contone, kesalahan integrasi jangka panjang bisa diabaikan kanthi ngira SOC kanggo voltase baterei tanpa beban utawa kurang.
Wektu kirim: Aug-09-2022