Ҳисоб кардани ҳолати барқи (SOC) батареяи литий аз ҷиҳати техникӣ душвор аст, махсусан дар барномаҳое, ки батарея пурра пур нашудааст ё пурра холӣ шудааст.Чунин барномаҳо мошинҳои гибридии электрикӣ (HEVs) мебошанд.Мушкилот аз хусусиятҳои разряди хеле ҳамвор дар батареяҳои литий бармеояд.Шиддат аз 70% SOC ба 20% SOC базӯр тағйир меёбад.Дар асл, тағирёбии шиддат аз тағирёбии ҳарорат ба тағирёбии шиддат аз разряд монанд аст, бинобар ин, агар SOC аз шиддат гирифта шавад, ҳарорати ҳуҷайра бояд ҷуброн карда шавад.
Мушкилоти дигар дар он аст, ки иқтидори батарея аз рӯи иқтидори ҳуҷайраи иқтидори пасттарин муайян карда мешавад, бинобар ин SOC набояд аз рӯи шиддати терминали ҳуҷайра, балки аз рӯи шиддати терминали ҳуҷайраи заифтарин арзёбӣ карда шавад.Ин ҳама каме душвор садо медиҳад.Пас чаро мо миқдори умумии ҷараёнеро, ки ба ҳуҷайра ҷорӣ мешавад, нигоҳ намедорем ва онро бо ҷараёне, ки берун мешавад, мувозинат намекунем?Ин ҳамчун ҳисобкунии кулометрӣ маълум аст ва ба қадри кофӣ оддӣ садо медиҳад, аммо бо ин усул мушкилоти зиёд вуҷуд дорад.
Батареяҳобатареяҳои комил нестанд.Онҳо ҳеҷ гоҳ он чизеро, ки ба онҳо додаед, барнамегардонанд.Ҳангоми пуркунии барқ ҷараёни ихроҷ мавҷуд аст, ки бо ҳарорат, суръати барқ, ҳолати барқ ва пиршавӣ фарқ мекунад.
Иқтидори батарея инчунин бо суръати холӣ ба таври ғайрихаттӣ фарқ мекунад.Чӣ қадаре ки разряд тезтар бошад, иқтидори он камтар мешавад.Аз разряди 0,5С то разряди 5С, коҳиш метавонад то 15% бошад.
Батареяҳо дар ҳарорати баланд ҷараёни ихроҷро ба таври назаррас баландтар доранд.Ҳуҷайраҳои дохилии батарея метавонанд нисбат ба ҳуҷайраҳои беруна гармтар кор кунанд, аз ин рӯ хуруҷи ҳуҷайра аз батарея нобаробар хоҳад буд.
Иқтидор инчунин вазифаи ҳарорат аст.Баъзе кимиёвии литий назар ба дигарон бештар таъсир мерасонанд.
Барои ҷуброни ин нобаробарӣ, мувозинати ҳуҷайра дар дохили батарея истифода мешавад.Ин ҷараёни ихроҷи иловагиро берун аз батарея чен кардан мумкин нест.
Иқтидори батарея дар тӯли мӯҳлати истифода ва бо мурури замон мунтазам коҳиш меёбад.
Ҳар як ҷуброни хурд дар андозагирии ҷорӣ муттаҳид карда мешавад ва бо мурури замон метавонад шумораи зиёд шавад, ки ба дақиқии SOC таъсири ҷиддӣ мерасонад.
Ҳамаи чизҳои дар боло зикршуда бо мурури замон ба тағирёбии дақиқӣ оварда мерасонанд, агар калибрченкунии мунтазам гузаронида нашавад, аммо ин танҳо вақте имконпазир аст, ки батарея қариб холӣ ё қариб пурра бошад.Дар замимаҳои HEV беҳтар аст, ки батареяро тақрибан 50% барқ нигоҳ доред, аз ин рӯ як роҳи имконпазири дурустии дурустии ҳисобкунӣ ин мунтазам пур кардани батарея мебошад.Мошинҳои барқии пок мунтазам пур ё қариб пурра пур карда мешаванд, аз ин рӯ ҳисобкунӣ дар асоси ҳисобҳои кулометрӣ метавонад хеле дақиқ бошад, хусусан агар мушкилоти дигари батарея ҷуброн карда шавад.
Калиди дақиқии хуб дар ҳисобкунии кулометрӣ ин муайянкунии хуби ҷорӣ дар доираи васеи динамикӣ мебошад.
Усули анъанавии ченкунии ҷараён барои мо шунт аст, аммо ин усулҳо ҳангоми ҷалби ҷараёнҳои баландтар (250А+) поён меафтанд.Аз сабаби истеъмоли қувваи барқ, шунт бояд муқовимати паст дошта бошад.Шунтҳои муқовимати паст барои чен кардани ҷараёнҳои паст (50mA) мувофиқ нестанд.Ин фавран саволи муҳимтаринро ба миён меорад: ҷараёнҳои ҳадди ақал ва максималӣ бояд чӣ гунаанд?Ин диапазони динамикӣ номида мешавад.
Бо назардошти иқтидори батареяи 100Ahr, баҳодиҳии тахминии хатои қабулшавандаи ҳамгироӣ.
Хатогии 4 ампер дар як рӯз 100% хатогиҳоро ба вуҷуд меорад ё хатои 0,4А дар як рӯз 10% хатогиҳоро ба вуҷуд меорад.
Хатогии 4/7А дар давоми як ҳафта 100% хатогиҳоро ба вуҷуд меорад ё хатои 60mA дар давоми як ҳафта 10% хатогиҳоро ба вуҷуд меорад.
Хатогии 4/28А дар як моҳ 100% хато мекунад ё хатои 15mA дар як моҳ хатогии 10% ба вуҷуд меорад, ки эҳтимолан беҳтарин ченакест, ки бидуни азнавкалибрченкунӣ бо сабаби пуркунии барқ ё наздикии холӣ интизор шудан мумкин аст.
Акнун биёед ба шунт назар кунем, ки ҷараёнро чен мекунад.Барои 250А, шунти 1м Ом дар канори баланд хоҳад буд ва 62,5 Вт тавлид мекунад.Аммо, дар 15mA он танҳо 15 микроволт истеҳсол мекунад, ки дар садои замина гум мешавад.Диапазони динамикӣ 250A/15mA = 17,000:1 аст.Агар табдилдиҳандаи 14-битии A/D сигналро дар садо, офсет ва дрейф воқеан "бинад", пас табдилдиҳандаи 14-битии A/D лозим аст.Сабаби муҳими ҷуброн ин ҷуброни шиддат ва ҳалқаи заминӣ мебошад, ки аз ҷониби термопара тавлид шудааст.
Аслан, ягон сенсоре вуҷуд надорад, ки ҷараёнро дар ин диапазони динамикӣ чен кунад.Барои чен кардани ҷараёнҳои баландтар аз мисолҳои кашиш ва пуркунӣ сенсорҳои ҷараёнҳои баланд лозиманд, дар ҳоле ки сенсорҳои ҷорӣ барои чен кардани ҷараёнҳо, масалан, лавозимот ва ҳама гуна ҳолати сифри ҷорӣ лозиманд.Азбаски сенсори ҷараёни паст низ ҷараёни баландро "мебинад", ба ғайр аз сершавӣ, онро вайрон кардан ё вайрон кардан мумкин нест.Ин фавран ҷараёни шунтро ҳисоб мекунад.
Як ҳалли
Оилаи хеле мувофиқи сенсорҳо сенсорҳои ҷории ҳалқаи кушода мебошанд.Ин дастгоҳҳо аз ҷараёнҳои баланд осеб намебинанд ва Raztec як диапазони сенсорро таҳия кардааст, ки воқеан метавонад ҷараёнҳоро дар диапазони миллиампер тавассути як баранда чен кунад.функсияи интиқоли 100мВ/АТ амалӣ аст, бинобар ин ҷараёни 15мА 1,5мВ-и қобили истифода тавлид мекунад.бо истифода аз беҳтарин маводи асосии дастрас, боқӣ мондани хеле паст дар диапазони ягонаи миллиампер низ метавонад ба даст оварда шавад.Дар 100mV/AT, сершавӣ аз 25 ампер зиёд мешавад.Фоидаи пасттари барномасозӣ, албатта, имкон медиҳад, ки ҷараёнҳои баландтар.
Ҷараёни баланд бо истифода аз сенсорҳои муқаррарии ҷорӣ чен карда мешавад.Гузариш аз як сенсор ба дигараш мантиқи оддиро талаб мекунад.
Маҷмӯи нави сенсорҳои бе ядрои Raztec интихоби хубест барои сенсорҳои ҷорӣ.Ин дастгоҳҳо хатти аъло, устуворӣ ва гистерези сифриро пешниҳод мекунанд.Онҳо ба осонӣ ба доираи васеи конфигуратсияҳои механикӣ ва диапазонҳои ҷорӣ мутобиқ карда мешаванд.Ин дастгоҳҳо тавассути истифодаи насли нави сенсорҳои майдони магнитӣ бо иҷрои аъло амалӣ карда мешаванд.
Ҳарду намуди сенсорҳо барои идоракунии таносуби сигнал ба садо бо диапазони хеле баланди динамикии ҷараёнҳо муфид боқӣ мемонанд.
Аммо, дақиқии аз ҳад зиёд зиёдатӣ хоҳад буд, зеро худи батарея ҳисобкунаки дақиқи кулон нест.Хатогии 5% байни пуркунӣ ва холӣ барои батареяҳо маъмул аст, ки дар он номутобиқатии минбаъда вуҷуд дорад.Бо дарназардошти ин, метавон як техникаи нисбатан соддаро бо истифода аз модели асосии батарея истифода бурд.Модел метавонад шиддати терминали бидуни сарборӣ нисбат ба иқтидор, шиддати барқ ба муқобили иқтидор, муқовиматҳои разряд ва зарядро дар бар гирад, ки онҳоро бо иқтидор ва давраҳои барқ / разряд тағир додан мумкин аст.Барои қонеъ кардани константаҳои вақти камшавӣ ва барқарорсозии вақти шиддат константаҳои мувофиқи вақти ченшуда бояд муқаррар карда шаванд.
Бартарии назарраси батареяҳои литийии хушсифат дар он аст, ки онҳо бо суръати баланди разряд иқтидори хеле камро аз даст медиҳанд.Ин факт хисобу китобро осон мекунад.Онҳо инчунин ҷараёни ихроҷи хеле паст доранд.Ихроҷи система метавонад баландтар бошад.
Ин техника имкон медиҳад, ки ҳолати барқро дар тӯли чанд банди иқтидори воқеии боқимонда пас аз муқаррар кардани параметрҳои мувофиқ бидуни зарурати ҳисобкунии кулонҳо ҳисоб кунад.Батарея ба ҳисобкунаки кулон табдил меёбад.
Сарчашмаҳои хато дар дохили сенсори ҷорӣ
Тавре ки дар боло зикр гардид, хатои ҷубронкунӣ барои ҳисобкунии кулометрӣ муҳим аст ва бояд дар дохили монитори SOC пешбинӣ карда шавад, то ҷуброни сенсорро ба сифр дар шароити кунунии сифр танзим кунад.Ин одатан танҳо ҳангоми насби завод имконпазир аст.Аммо, системаҳое вуҷуд доранд, ки ҷараёни сифрро муайян мекунанд ва аз ин рӯ имкон медиҳанд, ки аз нав калибровкакунии автоматии ҷубронпулӣ.Ин як ҳолати беҳтарин аст, зеро дрейфро ҷойгир кардан мумкин аст.
Мутаассифона, ҳама технологияҳои сенсорӣ дрейфҳои гармиро ба вуҷуд меоранд ва сенсорҳои ҷорӣ истисно нестанд.Мо ҳоло дида метавонем, ки ин як сифати муҳим аст.Бо истифода аз ҷузъҳои сифат ва тарҳи бодиққат дар Raztec, мо як қатор сенсорҳои ҷараёнҳои гармиро бо диапазони дрейф аз <0,25мА/К таҳия кардем.Барои тағирёбии ҳарорат аз 20К, ин метавонад хатогии максималии 5mA эҷод кунад.
Боз як манбаи маъмулии хато дар сенсорҳои ҷорӣ, ки схемаи магнитиро дар бар мегирад, хатои гистерезис мебошад, ки аз магнитизми боқимонда ба вуҷуд омадааст.Ин аксар вақт то 400 мА аст, ки ин гуна сенсорҳоро барои мониторинги батарея корношоям мекунад.Бо интихоби беҳтарин маводи магнитӣ, Raztec ин сифатро то 20 мА коҳиш дод ва ин хато воқеан бо мурури замон коҳиш ёфт.Агар хатогии камтар талаб карда шавад, демагнитизатсия имконпазир аст, аммо мураккабии назаррасро илова мекунад.
Хатогии хурдтар драйфти калибркунии функсияи интиқол бо ҳарорат аст, аммо барои сенсорҳои масса ин таъсир аз тағирёбии иҷрои ҳуҷайра бо ҳарорат хеле хурдтар аст.
Беҳтарин равиши баҳодиҳии SOC ин истифодаи маҷмӯи усулҳо ба монанди шиддати устувори бебор, шиддатҳои ҳуҷайра бо IXR ҷуброншаванда, ҳисобҳои кулометрӣ ва ҷуброни ҳарорати параметрҳо мебошад.Масалан, хатогиҳои дарозмуддати ҳамгироиро тавассути ҳисоб кардани SOC барои шиддати батареяи бебор ё камбор сарфи назар кардан мумкин аст.
Вақти фиристодан: 09-09-2022