Як падоўжыць тэрмін службы і надзейнасць аўтамабільнага акумулятара?

Author: Iflowpower - Fornitur Portable Power Station

Кожныя пяць аўтамабіляў выходзяць з ладу аднаго з акумулятараў. У будучыні, з ростам папулярнасці такіх аўтамабільных тэхналогій, як электрычная трансмісія, кіраванне запускам/загараннем рухавіка і гібрыд (электрычнасць/газ), гэтая праблема будзе станавіцца ўсё больш сур&39;ёзнай. Як падоўжыць тэрмін службы і надзейнасць аўтамабільнага акумулятара? Кожная пятая няспраўнасць аўтамабіля была выклікана батарэяй.

У будучыні, з ростам папулярнасці такіх аўтамабільных тэхналогій, як электрычная трансмісія, кіраванне запускам/загараннем рухавіка і гібрыд (электрычнасць/газ), гэтая праблема будзе станавіцца ўсё больш сур&39;ёзнай. Каб паменшыць збой, напружанне, ток і тэмпература акумулятара дакладна вымяраюцца, і вынікі папярэдне вырашаюцца, стан зарадкі і працоўны стан разлічваюцца, і вынікі адпраўляюцца ў блок кіравання рухавіком (ECU), і функцыя кіравання зарадкай. Сучасныя аўтамабілі з&39;явіліся на свет у пачатку 20 стагоддзя.

Першы аўтамабіль абапіраецца на ручной запуск. Ён вельмі магутны, існуе вялікая небяспека, і гэты ручной рычаг аўтамабіля стаў прычынай многіх смерцяў. У 1902 годзе быў паспяхова распрацаваны першы рухавік з батарэйным запуском.

Да 1920 годзе ўсе аўтамабілі былі запушчаныя. Першапачатковае выкарыстанне - сухі акумулятар. Калі электрычная энергія вычарпана, яна не замяняецца.

Неўзабаве вадкасная батарэя (г.зн. старажытная свінцова-кіслотная батарэя) замяняе сухую батарэю. Перавага свінцова-кіслотнага акумулятара заключаецца ў тым, што ён зараджаецца ад асяроддзя, калі рухавік працуе. За апошняе стагоддзе свінцова-кіслотныя акумулятары амаль не змяніліся, і апошнім важным удасканаленнем стала іх герметызацыя.

Сапраўдныя змены - гэта іх патрэбы. Спачатку акумулятар выкарыстоўваецца толькі для запуску аўтамабіля, гудок і блок харчавання для лямпы. Сёння ўсе электрычныя сістэмы аўтамабіля перад запальваннем павінны быць падсілкоўвацца.

Усплёск новых электронных прылад - гэта не толькі GPS і DVD-плэеры і іншыя спажывецкія электронныя прылады. Сёння блок кіравання рухавіком (ECU), электрычнае шкло аўтамабіля і электрычнае сядзенне, а таксама электронныя прылады цела, такія як электрычнае сядзенне, сталі стандартнай канфігурацыяй многіх базавых мадэляў. Новая нагрузка на экспанентным узроўні нарадзілася сур&39;ёзна, і збой, выкліканы электрычнай сістэмай, становіцца ўсё больш доказам.

Паводле статыстыкі ADAC і RAC, амаль 36% няспраўнасцяў аўтамабіляў можна аднесці да збояў электрычнасці. Калі лік разлажыць, то можна выявіць, што больш за 50% няспраўнасцяў выклікана кампанентамі свінцова-кіслотнай батарэі. Ацэнка спраўнасці акумулятара Наступныя асноўныя характарыстыкі могуць адлюстроўваць спраўнасць свінцова-кіслотнага акумулятара: (1) Стан зарадкі (SOC): SOC паказвае, колькі зарада можна падаць, намінальную ёмістасць акумулятара (г.зн.

э., SOC новай батарэі) працэнтнае прадстаўленне. (2) Працоўны стан (SOH): SOH паказвае, колькі зарада можна захаваць.

Індыкацыя стану зарадкі лепш, чым датчык узроўню батарэі. Ёсць шмат спосабаў вылічыць SOC, два з якіх маюць два: метад вымярэння напружання холадна і кулонаўскі аналіз (таксама вядомы як падлік па Кулону). (1) Метад вымярэння напружання холаднае ланцуга (VOC): Сціснутая ўзаемасувязь паміж напружаннем холаднага ланцуга і станам яго зарадкі падчас адключэння батарэі.

Гэты метад разліку мае два асноўныя абмежаванні: адзін заключаецца ў вылічэнні SOC, акумулятар не раз&39;яднаны і нагрузка не падключана. Па-другое, гэта вымярэнне дакладна толькі пасля значнай стабільнасці. Гэтыя абмежаванні робяць падыход ЛОС для разліку онлайн-разліку SOC. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца ў аўтамайстэрні, дзе здымаюць акумулятар і можна вымераць напружанне паміж станоўчым і адмоўным электрычнымі полюсамі.

(2) Аналіз Кулона: у гэтым метадзе выкарыстоўваецца падлік Кулона для адліку сілы току ў кропкі часу, такім чынам вызначаючы SOC. Пры такім падыходзе вы можаце разлічыць SOC у рэжыме рэальнага часу, нават калі батарэя знаходзіцца пад нагрузкай. Аднак хібнасць кулонаўскіх вымярэнняў з часам будзе павялічвацца.

Як правіла, для разліку стану зарада акумулятара комплексна выкарыстоўваецца напружанне халасты ланцуга і падлік кулонаў. Працоўны стан працоўнага стану адлюстроўвае агульны стан батарэі і яе здольнасць захоўваць зарад у параўнанні з новымі батарэямі. З-за асаблівасцяў самой батарэі вылічэнні SOH вельмі складаныя і залежаць ад хімічнага складу і навакольнага асяроддзя батарэі.

На SOH акумулятара ўплывае мноства фактараў, у тым ліку здольнасць да зарадкі, унутраны імпеданс, напружанне, самаразрад і тэмпература. Звычайна лічыцца, што гэтыя фактары цяжка вымераць у рэальным часе ў аўтамабільным асяроддзі. На этапе запуску (запуск рухавіка) акумулятар знаходзіцца пад максімальнай нагрузкай, у гэты час акумулятар найбольш адлюстроўвае SOH акумулятара.

Bosch, Hella і інш. Фактычныя разлікі SOC і SOH, якія фактычна выкарыстоўваюцца вядучымі распрацоўшчыкамі датчыкаў аўтамабільных акумулятараў, вельмі канфідэнцыяльныя і часта абаронены патэнтамі. Як уладальнікі інтэлектуальнай уласнасці, яны звычайна цесна супрацоўнічаюць з VARTA і MOLL для распрацоўкі гэтых алгарытмаў.

Гэтую схему можна падзяліць на тры часткі: (1) праверка напружання батарэі для праверкі рэзістыўнага атэнюатара, які непасрэдна аддзелены ад станоўчага электрода батарэі. Для выпрабавальнага току пастаўце тэставы рэзістар (12 В звычайна выкарыстоўваюць 100 М) паміж адмоўным электродам і зямлёй. У гэтай канфігурацыі металічнае шасі аўтамабіля, як правіла, і тэставы рэзістар усталяваны ў ланцугу току акумулятара.

У іншых канфігурацыях адмоўны электрод батарэі. Пра разлік SOH, а не для праверкі тэмпературы батарэі. (2) Мікракантролер мікракантролер або MCU важна выкананне двух задач.

Першая задача - вырашыць вынік аналага-лічбавага пераўтваральніка (АЦП). Гэтая праца можа быць простай, напрыклад, толькі базавая фільтрацыя), можа таксама быць складанай, напрыклад, вылічэнне SOC і SOH. Фактычная функцыя залежыць ад дазволу MCU і патрэбаў аўтавытворцаў.

Другая задача - адправіць атрыманыя дадзеныя праз інтэрфейс сувязі ў ECU. (3) Інтэрфейс сувязі У цяперашні час інтэрфейс лакальнай міжканэктыўнай сеткі (Lin) з&39;яўляецца найбольш распаўсюджаным інтэрфейсам сувязі паміж датчыкамі батарэі і ЭБУ. Lin - гэта аднарадковая нізкая альтэрнатыва шырока вядомаму пратаколу CAN.

Гэта самая простая канфігурацыя тэставання батарэі. Аднак для большасці дакладных алгарытмаў тэсціравання акумулятара патрабуецца як напружанне, так і ток акумулятара, або напружанне, ток і тэмпература акумулятара. Каб зрабіць сінхронную выбарку, вам трэба дадаць да двух аналагава-лічбавых пераўтваральнікаў.

Акрамя таго, АЦП і мікрасхемы рэгулююць блок харчавання для карэктнай працы, выклікаючы новую складанасць схемы. Гэта было апрацавана вытворцам трансівера LIN шляхам інтэграцыі крыніцы харчавання. Наступная распрацоўка дакладных выпрабаванняў аўтамабільных акумулятараў інтэгравана з прыёмаперадатчыкамі ADC, MCU і Lin, такімі як мікракантролеры Precision Simulation ад ADI серыі AduC703X.

AduC703X пастаўляе два ці тры 8kSP, 16-бітны (Sigma) - (Delta) АЦП, 20,48MHzarm7TDMIMCU і ўбудаваны трансівер, сумяшчальны з Linv2.0.

У серыю ADUC703X інтэграваны рэгулятар нізкага перападу ціску, які можа харчавацца ад свінцова-кіслотных батарэй. Каб задаволіць патрэбы выпрабаванняў аўтамабільных акумулятараў, пярэдняя частка ўключае ў сябе наступную прыладу: атэнюатар напружання для маніторынгу напружання батарэі) Праграмуемы ўзмацняльнік узмацнення, пры выкарыстанні з рэзістарам 100 м, падтрымлівае поўнамаштабны ток 1 А ніжэй за 1500 А) Назапашванне Падтрымка кулонаў без праграмнага кантролю) і адзін датчык тэмпературы. Некалькі гадоў таму датчыкамі батарэі былі абсталяваны толькі аўтамабілі высокага класа.

Сёння з&39;яўляецца ўсё больш аўтамабіляў сярэдняга і нізкага класа, усталяваных у невялікія электронныя прылады, і гэта можна было ўбачыць толькі ў мадэлях высокага класа дзесяць гадоў таму. Такім чынам, колькасць няспраўнасцяў, выкліканых свінцова-кіслотнымі акумулятарамі, пастаянна павялічваецца. Праз некалькі гадоў кожны аўтамабіль будзе ўсталёўваць датчык батарэі, тым самым зніжаючы рызыку павелічэння рызыкі паломкі.