Estimasi kaayaan muatan (SOC) batré litium téh téhnisna hésé, utamana dina aplikasi dimana batréna teu dieusi pinuh atawa pinuh discharged. Aplikasi sapertos kitu nyaéta kendaraan listrik hibrida (HEVs). Tangtanganna asalna tina ciri voltase anu datar pisan tina batré litium. Tegangan boro robih tina 70% SOC ka 20% SOC. Kanyataanna, variasi tegangan alatan parobahan suhu sarua jeung variasi tegangan alatan ngurangan, jadi lamun SOC bakal diturunkeun tina tegangan, suhu sél kudu dikompensasi.
tantangan sejen nyaeta kapasitas batré ditangtukeun ku kapasitas sél kapasitas panghandapna, jadi SOC teu kudu judged dumasar kana tegangan terminal sél, tapi dina tegangan terminal sél weakest. Ieu kabeh hurung saeutik teuing hésé. Janten naha urang henteu ngan saukur ngajaga jumlah total arus anu ngalir kana sél sareng saimbangkeun sareng arus anu kaluar? Ieu katelah cacah coulometric jeung sora cukup basajan, tapi aya loba kasusah jeung metoda ieu.
Batréhenteu batré sampurna. Aranjeunna pernah balik naon anjeun nempatkeun kana aranjeunna. Aya arus bocor nalika ngecas, anu beda-beda gumantung kana suhu, laju muatan, kaayaan muatan sareng umur.
Kapasitas batré ogé béda-béda sacara non-linier kalayan laju ngaleupaskeun. Nu leuwih gancang ngurangan, nu handap kapasitas. Ti ngurangan 0,5C ka ngurangan 5C, réduksi bisa jadi saluhur 15%.
Batré gaduh arus bocor anu langkung ageung dina suhu anu langkung luhur. Sél internal dina batré bisa ngajalankeun leuwih panas batan sél éksternal, jadi leakage sél ngaliwatan batré bakal unequal.
Kapasitas ogé fungsi tina suhu. Sababaraha bahan kimia litium kapangaruhan leuwih ti batur.
Pikeun ngimbangan kateusaruaan ieu, balancing sél dianggo dina batré. Arus bocor tambahan ieu henteu tiasa diukur di luar batré.
Kapasitas batréna turun terus-terusan salami umur sél sareng kana waktosna.
Sakur offset leutik dina pangukuran ayeuna bakal diintegrasikeun sareng kana waktosna tiasa janten angka anu ageung, sacara serius mangaruhan katepatan SOC.
Kabéh di luhur bakal ngakibatkeun drift dina akurasi kana waktu iwal calibration biasa dilumangsungkeun, tapi ieu ngan mungkin mun batréna ampir discharged atawa ampir pinuh. Dina aplikasi HEV, leuwih sae pikeun ngajaga batre dina muatan kira-kira 50%, janten salah sahiji cara anu tiasa dipercaya pikeun ngabenerkeun akurasi pangukuran nyaéta ngeusi batre sacara périodik sapinuhna. Kandaraan listrik murni dieusi sacara rutin dugi ka pinuh atanapi ampir pinuh, janten pangukuran dumasar kana cacah coulometric tiasa akurat pisan, khususna upami masalah batré anu sanés dikompensasi.
Konci pikeun akurasi anu hadé dina cacah coulometric nyaéta deteksi arus anu saé dina rentang dinamis anu lega.
Metodeu tradisional pikeun ngukur arus nyaéta pikeun urang shunt, tapi metodeu ieu turun nalika arus anu langkung luhur (250A+). Alatan konsumsi kakuatan, shunt kudu lalawanan low. Shunts résistansi rendah henteu cocog pikeun ngukur arus rendah (50mA). Ieu langsung ngangkat patarosan anu paling penting: naon arus minimum sareng maksimum anu kedah diukur? Ieu disebut rentang dinamis.
Anggap kapasitas batré 100Ahr, estimasi kasar tina kasalahan integrasi ditarima.
Kasalahan 4 Amp bakal ngahasilkeun 100% kasalahan dina sadinten atanapi kasalahan 0.4A bakal ngahasilkeun 10% kasalahan dina sadinten.
Kasalahan 4/7A bakal ngahasilkeun 100% kasalahan dina saminggu atanapi kasalahan 60mA bakal ngahasilkeun 10% kasalahan dina saminggu.
Kasalahan 4/28A bakal ngahasilkeun kasalahan 100% dina sabulan atanapi kasalahan 15mA bakal ngahasilkeun kasalahan 10% dina sabulan, anu sigana mangrupikeun pangukuran pangsaéna anu tiasa dipiharep tanpa kalibrasi ulang kusabab ngecas atanapi caket lengkep.
Ayeuna hayu urang tingali shunt anu ngukur arus. Pikeun 250A, shunt 1m ohm bakal aya di sisi luhur sareng ngahasilkeun 62,5W. Sanajan kitu, dina 15mA eta ngan bakal ngahasilkeun 15 microvolts, nu bakal leungit dina noise tukang. Rentang dinamis nyaéta 250A / 15mA = 17,000: 1. Upami konverter A/D 14-bit tiasa leres-leres "ningali" sinyal dina noise, offset sareng drift, maka konverter A/D 14-bit diperyogikeun. Anu ngabalukarkeun penting offset nyaéta tegangan jeung taneuh loop offset dihasilkeun ku thermocouple nu.
Dasarna, teu aya sensor anu tiasa ngukur arus dina rentang dinamis ieu. Sensor arus anu luhur diperyogikeun pikeun ngukur arus anu langkung luhur tina traksi sareng conto ngecas, sedengkeun sénsor arus rendah diperyogikeun pikeun ngukur arus tina, contona, asesoris sareng kaayaan ayeuna nol. Kusabab sensor ayeuna low ogé "ningali" arus tinggi, éta teu bisa ruksak atawa ruksak ku ieu, iwal jenuh. Ieu langsung ngitung arus shunt.
Hiji solusi
Kulawarga anu cocog pisan pikeun sénsor nyaéta sénsor ayeuna pangaruh Hall loop kabuka. Alat-alat ieu moal ruksak ku arus anu luhur sareng Raztec parantos ngembangkeun rentang sensor anu leres-leres tiasa ngukur arus dina kisaran milliamp ngalangkungan konduktor tunggal. fungsi mindahkeun tina 100mV / AT praktis, jadi arus 15mA bakal ngahasilkeun 1.5mV usable. ku ngagunakeun bahan inti pangalusna sadia, remanence pisan low dina rentang milliamp tunggal ogé bisa dihontal. Dina 100mV / AT, jenuh bakal lumangsung di luhur 25 Amps. Keuntungan programming handap tangtu ngamungkinkeun pikeun arus luhur.
Arus tinggi diukur nganggo sensor arus tinggi konvensional. Pindah ti hiji sensor ka nu sejen merlukeun logika basajan.
Rangkaian sensor coreless anyar Raztec mangrupikeun pilihan anu saé pikeun sénsor ayeuna anu luhur. Alat ieu nawiskeun linieritas anu saé, stabilitas sareng nol histeresis. Éta gampang adaptasi kana rupa-rupa konfigurasi mékanis sareng rentang ayeuna. Alat-alat ieu didamel praktis ku ngagunakeun sénsor médan magnét generasi énggal kalayan kinerja anu saé.
Kadua jinis sensor tetep aya mangpaatna pikeun ngatur rasio sinyal-ka-noise kalayan kisaran arus dinamis anu kacida luhurna.
Tapi, akurasi ekstrim bakal kaleuleuwihan sabab batréna sorangan lain counter coulomb akurat. Kasalahan 5% antara ngeusi batre sareng ngaleupaskeun nyaéta khas pikeun batré dimana aya inconsistencies salajengna. Kalayan émut ieu, téknik anu kawilang saderhana ngagunakeun modél batré dasar tiasa dianggo. Modelna tiasa kalebet tegangan terminal no-beban versus kapasitas, tegangan muatan versus kapasitas, résistansi muatan sareng muatan anu tiasa dirobih kalayan kapasitas sareng siklus muatan / muatan. Konstanta waktos tegangan diukur anu cocog kedah diadegkeun pikeun nampung konstanta waktos tegangan sareng pamulihan.
Kauntungan anu penting tina batré litium anu kualitasna saé nyaéta kaleungitan kapasitas anu sakedik dina tingkat anu luhur. Kanyataan ieu simplifies itungan. Éta ogé boga arus bocor pisan low. Leakage sistem tiasa langkung luhur.
Téhnik ieu ngamungkinkeun kaayaan estimasi muatan dina sababaraha titik persentase tina kapasitas sésana sabenerna sanggeus netepkeun parameter luyu, tanpa perlu cacah coulomb. Batré jadi counter coulomb.
Sumber kasalahan dina sénsor ayeuna
Sakumaha didadarkeun di luhur, kasalahan offset kritis kana count coulometric sarta dibekelan kudu dilakukeun dina monitor SOC pikeun calibrate sensor offset ka enol dina kaayaan enol ayeuna. Ieu biasana ngan tiasa dilaksanakeun nalika instalasi pabrik. Sanajan kitu, sistem bisa jadi aya nu nangtukeun enol ayeuna sahingga ngidinan recalibration otomatis offset nu. Ieu kaayaan idéal sabab drift bisa diakomodir.
Hanjakalna, sadaya téknologi sénsor ngahasilkeun drift offset termal, sareng sénsor ayeuna henteu aya pengecualian. Urang ayeuna tiasa ningali yén ieu mangrupikeun kualitas kritis. Kalayan ngagunakeun komponén kualitas sareng desain ati-ati di Raztec, kami parantos ngembangkeun sauntuyan sénsor arus anu stabil sacara termal kalayan rentang drift <0.25mA/K. Pikeun parobahan suhu 20K, ieu tiasa ngahasilkeun kasalahan maksimal 5mA.
Sumber kasalahan umum anu sanés dina sénsor ayeuna anu kalebet sirkuit magnét nyaéta kasalahan histerésis anu disababkeun ku magnetisme rémanén. Ieu sering dugi ka 400mA, anu ngajantenkeun sensor sapertos henteu cocog pikeun ngawas batré. Ku milih bahan magnét pangalusna, Raztec geus ngurangan kualitas ieu 20mA jeung kasalahan ieu sabenerna ngurangan kana waktu. Upami kirang kasalahan anu diperyogikeun, demagnetisasi mungkin, tapi nambihan kompleksitas anu ageung.
Kasalahan anu langkung alit nyaéta drift tina calibration fungsi transfer sareng suhu, tapi pikeun sensor massa pangaruh ieu langkung alit tibatan drift kinerja sél kalayan suhu.
Pendekatan anu pangsaéna pikeun estimasi SOC nyaéta ngagunakeun kombinasi téknik sapertos voltase no-beban stabil, voltase sél dikompensasi ku IXR, cacah coulometric sareng kompensasi suhu parameter. Contona, kasalahan integrasi jangka panjang bisa dipaliré ku estimasi SOC pikeun tegangan batré no-beban atawa low-beban.
waktos pos: Aug-09-2022