Lityòm batri mesure, konte coulometric ak deteksyon aktyèl

Estimasyon eta chaj (SOC) yon batri ityòm se teknikman difisil, espesyalman nan aplikasyon kote batri a pa konplètman chaje oswa konplètman egzeyate. Aplikasyon sa yo se machin elektrik ibrid (HEV). Defi a soti nan karakteristik egzeyat vòltaj trè plat nan pil ityòm. Vòltaj la diman chanje soti nan 70% SOC a 20% SOC. An reyalite, varyasyon vòltaj la akòz chanjman tanperati a se menm jan ak varyasyon vòltaj la akòz egzeyat, kidonk si SOC la dwe sòti nan vòltaj la, tanperati selil la dwe konpanse pou.

Yon lòt defi se ke kapasite batri a detèmine pa kapasite selil ki pi ba kapasite a, kidonk SOC la pa ta dwe jije ki baze sou vòltaj tèminal selil la, men sou vòltaj tèminal selil ki pi fèb la. Sa a tout son yon ti kras twò difisil. Se konsa, poukisa nou pa tou senpleman kenbe kantite total aktyèl la ap koule tankou dlo nan selil la ak balans li ak aktyèl la ap koule tankou dlo soti? Sa a se ke yo rekonèt kòm konte coulometric ak son ase senp, men gen anpil difikilte ak metòd sa a.

Difikilte yo se:

Batriyo pa pil pafè. Yo pa janm retounen sa ou mete nan yo. Gen kouran flit pandan chaje, ki varye selon tanperati, pousantaj chaj, eta chaj ak aje.

Kapasite nan yon batri tou varye ki pa lineyè ak pousantaj la nan egzeyat. Plis egzeyat la pi vit, se pi ba kapasite a. Soti nan yon egzeyat 0.5C nan yon egzeyat 5C, rediksyon an ka osi wo ke 15%.

Batri yo gen yon kouran siyifikativman pi wo nan pi wo tanperati. Selil entèn yo nan yon batri ka kouri pi cho pase selil ekstèn yo, kidonk flit selil la nan batri a pral inegal.

Kapasite se tou yon fonksyon nan tanperati. Gen kèk pwodwi chimik ityòm ki afekte plis pase lòt.

Pou konpanse pou inegalite sa a, balans selil yo itilize nan batri a. Kouran flit adisyonèl sa a pa mezirab deyò batri a.

Kapasite batri a diminye piti piti pandan lavi selil la ak sou tan.

Nenpòt ti konpanse nan mezi aktyèl la pral entegre ak sou tan ka vin yon gwo kantite, seryezman afekte presizyon nan SOC la.

Tout sa ki anwo yo pral lakòz yon derive nan presizyon sou tan sof si yo te fè kalibrasyon regilye, men sa a se sèlman posib lè batri a prèske dechaje oswa prèske plen. Nan aplikasyon HEV li pi bon pou kenbe batri a nan apeprè 50% chaj, kidonk yon fason posib pou korije presizyon mezi a se pou detanzantan chaje batri a konplètman. Pi bon kalite machin elektrik yo regilyèman chaje a plen oswa prèske plen, kidonk mezi ki baze sou konte coulometric ka trè egzat, espesyalman si lòt pwoblèm batri yo konpanse pou.

Kle a nan bon presizyon nan konte coulometric se bon deteksyon aktyèl sou yon seri dinamik lajè.

Metòd tradisyonèl pou mezire aktyèl se pou nou yon shunt, men metòd sa yo tonbe lè pi wo (250A +) kouran ki enplike. Akòz konsomasyon pouvwa a, shunt la bezwen rezistans ki ba. Shunt rezistans ki ba yo pa apwopriye pou mezire kouran ki ba (50mA). Sa a imedyatman soulve kesyon ki pi enpòtan an: ki sa ki minimòm ak maksimòm kouran yo dwe mezire? Yo rele sa ranje dinamik.

Sipoze yon kapasite batri nan 100Ahr, yon estimasyon ki graj nan erè a akseptab entegrasyon.

Yon erè 4 Amp pral pwodwi 100% nan erè nan yon jou oswa yon erè 0.4A pral pwodwi 10% nan erè nan yon jou.

Yon erè 4/7A pral pwodui 100% erè nan yon semèn oswa yon erè 60mA pral pwodwi 10% erè nan yon semèn.

Yon erè 4/28A pral pwodwi yon erè 100% nan yon mwa oswa yon erè 15mA pral pwodwi yon erè 10% nan yon mwa, ki se pwobableman mezi ki pi bon ki ka espere san rekalibrasyon akòz chaje oswa tou pre egzeyat konplè.

Koulye a, ann gade nan shunt ki mezire aktyèl la. Pou 250A, yon shunt 1m ohm pral sou bò anwo nan syèl la ak pwodwi 62.5W. Sepandan, nan 15mA li pral sèlman pwodwi 15 mikrovolt, ki pral pèdi nan bri a background. Ranje dinamik se 250A/15mA = 17,000:1. Si yon konvètisè A/D 14-bit ka vrèman "wè" siyal la nan bri, konpanse ak drift, Lè sa a, yon konvètisè 14-bit A/D obligatwa. Yon kòz enpòtan nan konpanse se vòltaj ak tè bouk konpanse ki te pwodwi pa tèrmokòl la.

Fondamantalman, pa gen okenn Capteur ki ka mezire aktyèl nan seri dinamik sa a. Detèktè aktyèl segondè yo bezwen mezire kouran ki pi wo nan egzanp traction ak chaje, pandan y ap detèktè aktyèl ki ba yo bezwen mezire kouran ki soti nan, pou egzanp, Pwodwi pou Telefòn ak nenpòt eta aktyèl zewo. Depi Capteur aktyèl la ki ba tou "wè" aktyèl la segondè, li pa ka domaje oswa pèvèti pa sa yo, eksepte pou saturation. Sa a imedyatman kalkile aktyèl la shunt.

Yon solisyon

Yon fanmi trè apwopriye nan detèktè yo louvri bouk Hall efè detèktè aktyèl. Aparèy sa yo pa pral domaje pa kouran segondè ak Raztec te devlope yon seri Capteur ki ka aktyèlman mezire kouran nan seri a milliamp atravè yon sèl kondiktè. yon fonksyon transfè nan 100mV / AT se pratik, kidonk yon aktyèl 15mA pral pwodwi yon 1.5mV ka itilize. lè l sèvi avèk pi bon materyèl debaz ki disponib, trè ba remanans nan seri a sèl milliamp ka reyalize tou. Nan 100mV/AT, saturation ap rive pi wo pase 25 Amps. Gen pi ba pwogramasyon nan kou pèmèt pou pi wo kouran.

Kouran segondè yo mezire lè l sèvi avèk detèktè konvansyonèl segondè. Chanje soti nan yon Capteur nan yon lòt mande pou lojik senp.

Nouvo seri detèktè san nwayo Raztec yo se yon chwa ekselan pou detèktè aktyèl segondè. Aparèy sa yo ofri ekselan linearite, estabilite ak zewo isterèz. Yo fasil adaptab nan yon pakèt konfigirasyon mekanik ak chenn aktyèl yo. Aparèy sa yo fè pratik lè yo sèvi ak yon nouvo jenerasyon detèktè chan mayetik ak pèfòmans ekselan.

Tou de kalite detèktè yo rete benefisye pou jere rapò siyal-bri ak seri dinamik trè wo nan kouran ki nesesè yo.

Sepandan, ekstrèm presizyon ta dwe redondants kòm batri nan tèt li se pa yon kontwa koulomb egzat. Yon erè 5% ant chaj ak egzeyat se tipik pou pil kote plis enkonsistans egziste. Avèk sa a nan tèt ou, yo ka itilize yon teknik relativman senp lè l sèvi avèk yon modèl batri debaz. Modèl la ka gen ladan vòltaj tèminal san chaj kont kapasite, vòltaj chaj kont kapasite, egzeyat ak rezistans chaj ki ka modifye ak kapasite ak sik chaj / egzeyat. Apwopriye konstan tan vòltaj mezire yo bezwen etabli pou akomode konstan tan vòltaj rediksyon ak rekiperasyon.

Yon avantaj enpòtan nan pil ityòm bon jan kalite se ke yo pèdi anpil kapasite nan gwo pousantaj egzeyat. Reyalite sa a senplifye kalkil yo. Yo gen tou yon kouran flit ki ba anpil. Flit sistèm lan ka pi wo.

Teknik sa a pèmèt estimasyon eta chaj nan kèk pwen pousantaj aktyèl kapasite ki rete apre yo fin etabli paramèt apwopriye yo, san yo pa bezwen konte koulonb. Batri a vin yon kontwa koulomb.

Sous erè nan Capteur aktyèl la

Kòm mansyone pi wo a, erè nan konpanse se kritik nan konte a coulometric ak dispozisyon yo ta dwe fè nan monitè SOC la pou kalibre konpanse nan Capteur a zewo nan kondisyon aktyèl zewo. Sa a se nòmalman sèlman posib pandan enstalasyon faktori. Sepandan, sistèm ka egziste ki detèmine zewo aktyèl ak Se poutèt sa pèmèt rekalibrasyon otomatik nan konpanse a. Sa a se yon sitiyasyon ideyal kòm drift ka akomode.

Malerezman, tout teknoloji detèktè yo pwodui drift konpanse tèmik, ak detèktè aktyèl yo pa gen okenn eksepsyon. Nou ka wè kounye a ke sa a se yon kalite kritik. Lè nou itilize konpozan bon jan kalite ak konsepsyon atansyon nan Raztec, nou te devlope yon seri detèktè aktyèl tèmik ki estab ak yon seri drift nan <0.25mA / K. Pou yon chanjman tanperati a 20K, sa ka pwodwi yon erè maksimòm de 5mA.

Yon lòt sous komen nan erè nan detèktè aktyèl ki enkòpore yon kous mayetik se erè a hystérésis ki te koze pa mayetis remanan. Sa a se souvan jiska 400mA, ki fè detèktè sa yo pa apwopriye pou siveyans batri. Lè w chwazi pi bon materyèl mayetik, Raztec te redwi bon jan kalite sa a a 20mA ak erè sa a te aktyèlman redwi sou tan. Si mwens erè nesesè, demagnetization posib, men ajoute konpleksite konsiderab.

Yon erè ki pi piti se drift nan kalibrasyon an transfè fonksyon ak tanperati, men pou detèktè mas efè sa a se pi piti anpil pase drift la nan pèfòmans nan selil ak tanperati.

Apwòch ki pi bon nan estimasyon SOC se sèvi ak yon konbinezon de teknik tankou vòltaj ki estab san chaj, vòltaj selil konpanse pa IXR, konte coulometric ak konpansasyon tanperati nan paramèt. Pou egzanp, erè entegrasyon alontèm yo ka inyore lè w estime SOC la pou vòltaj batri ki pa gen chaj oswa ki ba-chaj.


Tan pòs: Aug-09-2022