Как да удължим живота и надеждността на автомобилния акумулатор?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station supplementum

На всеки пет автомобила се поврежда един от акумулаторите. В бъдеще, с нарастващата популярност на автомобилните технологии като електрическа трансмисия, управление на двигатели при стартиране / пламък и хибрид (електричество / газ), този проблем ще става все по-сериозен. Как да удължим живота и надеждността на автомобилния акумулатор? Всеки пет автомобилни повреди са причинени от батерията.

В бъдеще, с нарастващата популярност на автомобилните технологии като електрическа трансмисия, управление на двигатели при стартиране / пламък и хибрид (електричество / газ), този проблем ще става все по-сериозен. За да се намали повредата, напрежението, токът и температурата на батерията се тестват точно и резултатите се разрешават предварително, състоянието на зареждане и работното състояние се изчисляват и резултатите се изпращат до блока за управление на двигателя (ECU) и функцията за контрол на зареждането. Модерните автомобили се раждат в началото на 20 век.

Първият автомобил разчита на ръчно стартиране. Много е мощен, има висок риск и тази манивела на колата е причинила много смъртни случаи. През 1902 г. е успешно разработен първият двигател с батерийно стартиране.

До 1920 г. всички автомобили са пуснати в експлоатация. Първоначалната употреба е суха батерия. Когато електрическата енергия е изчерпана, тя не се замества.

Скоро течната батерия (т.е. древната оловно-киселинна батерия) заменя сухата батерия. Предимството на оловно-киселинния акумулатор е да се зарежда от среда при работещ двигател. През миналия век почти няма промяна в оловно-киселинните батерии и последното важно подобрение е уплътняването им.

Истинската промяна е нуждата от нея. Първоначално батерията се използва само за запалване на колата, клаксона и захранването на лампата. Днес всички електрически системи на автомобила трябва да бъдат захранвани преди запалването.

Нарастването на новите електронни устройства не е само GPS и DVD плейъри и други потребителски електронни устройства. Днес блокът за управление на двигателя (ECU), електрическият прозорец на автомобила и електрическата седалка, както и електронното устройство на тялото, като например електрическата седалка, се превърнаха в стандартна конфигурация на много основни модели. Новото натоварване в експоненциалното ниво е родено сериозно и повредата, причинена от електрическата система, е все повече доказателство.

Според статистиката на ADAC и RAC, почти 36% от повредата на автомобила може да се дължи на електрическа повреда. Ако числото се разложи, може да се установи, че повече от 50% от повредата е причинена от компонентите на оловно-киселинната батерия. Оценка на изправността на батерията Следните ключови характеристики могат да отразяват изправността на оловно-киселинната батерия: (1) Състояние на зареждане (SOC): SOC показва колко заряд може да бъде доставен, номиналният капацитет на батерията (т.

д., SOC на новата батерия) процентно представяне. (2) Състояние на работа (SOH): SOH показва колко заряд може да се съхрани.

Индикацията за състоянието на зареждане е по-добра от индикатора за ниво на батерията. Има много начини за изчисляване на SOC, два от които имат два: метод за измерване на напрежението на отворена верига и тест на Кулон (известен също като броене на Кулон). (1) Метод за измерване на напрежението на отворена верига (VOC): Кондензирана връзка между напрежението на отворена верига и състоянието на зареждане по време на работа без батерия.

Този метод на изчисление има две основни ограничения: едното е да се изчисли SOC, батерията не е отворена и товарът не е свързан) Второ, това измерване е точно само след значителна стабилност. Тези ограничения правят подхода на ЛОС за изчисляване на онлайн изчислението на SOC. Този метод обикновено се използва в автосервиз, където батерията се сваля и може да се измери напрежението между положителния и отрицателния електрически полюс.

(2) Кулонов анализ: Този метод използва кулоново броене, за да отнесе тока към времеви точки, като по този начин определя SOC. С този подход можете да изчислите SOC в реално време, дори ако батерията е под натоварване. Въпреки това грешката на кулоновото измерване ще се увеличи с течение на времето.

Обикновено се използва цялостно напрежение на отворена верига и броене на кулон за изчисляване на състоянието на зареждане на батерията. Работното състояние на работещо състояние отразява общото състояние на батерията и нейната способност да съхранява заряд в сравнение с новите батерии. Поради естеството на самата батерия, SOH изчисленията са много сложни, разчитайки на химическия състав и околната среда на батерията.

SOH на батерията се влияе от много фактори, включително приемане на зареждане, вътрешен импеданс, напрежение, саморазреждане и температура. Тези фактори обикновено се считат за трудни за измерване в среди в реално време в автомобилната среда. Във фазата на стартиране (стартиране на двигателя) батерията е под максимално натоварване, по това време батерията най-добре отразява SOH на батерията.

Bosch, Hella и др. Действителните изчисления на SOC и SOH, използвани от водещите разработчици на сензори за автомобилни акумулатори, са силно поверителни и често са защитени от патентна защита. Като собственик на интелектуална собственост, те обикновено работят в тясно сътрудничество с VARTA и MOLL, за да разработят тези алгоритми.

Тази верига може да бъде разделена на три части: (1) тест на батерията напрежение на батерията за тестване на резистивния атенюатор, който е директно отделен от положителния електрод на батерията. За тестовия ток поставете тестов резистор (12V обикновено използвайте 100M) между отрицателния електрод и земята. В тази конфигурация металното шаси на автомобила обикновено е и тестовият резистор е инсталиран в токовата верига на акумулатора.

В други конфигурации отрицателният електрод на батерията е. Относно изчисляването на SOH, а не за тестване на температурата на батерията. (2) Микроконтролер микроконтролер или MCU важно изпълнение на две задачи.

Първата задача е да се реши резултатът от аналогово-цифровия преобразувател (ADC). Тази работа може да е проста, като например само основно филтриране), може също да бъде сложна, като например изчисляване на SOC и SOH. Действителната функция зависи от разделителната способност на MCU и нуждите на автомобилните производители.

Втората задача е да изпрати разрешените данни чрез комуникационния интерфейс към ECU. (3) Комуникационен интерфейс Понастоящем интерфейсът на локалната мрежа за свързване (Lin) е най-често срещаният комуникационен интерфейс между сензорите на батерията и ECU. Lin е еднолинейна, евтина алтернатива на широко известен CAN протокол.

Това е най-простата конфигурация за тестване на батерията. Повечето прецизни алгоритми за тестване на батерии обаче изискват както напрежение, така и ток на батерията, или напрежение, ток и температура на батерията. За да направите синхронно семплиране, трябва да добавите до два аналогово-цифрови преобразувателя.

В допълнение, ADC и MCU настройват захранването да работи правилно, което води до нова сложност на веригата. Това е обработено от производителя на трансивъра LIN чрез интегриране на захранването. Следващото развитие на автомобилното прецизно тестване на батерии е интегрирано с ADC, MCU и Lin приемо-предаватели, като микроконтролерите за прецизна симулация от серия AduC703X на ADI.

AduC703X доставя два или три 8kSP, 16-битов (Sigma) - (Delta) ADC, 20,48MHzarm7TDMIMCU и интегриран трансивър, съвместим с Linv2.0.

Серията ADUC703X е интегрирана с регулатор за ниска разлика в налягането, който може да се захранва от оловно-киселинни батерии. За да отговори на нуждите на тестовете на автомобилни батерии, предният край включва следното устройство: атенюатор на напрежение за наблюдение на напрежението на акумулатора) Програмируем усилвател на усилването, когато се използва с резистор от 100 m, поддържа ток в пълна скала от 1A под 1500A) Поддържа натрупване кулоново броене без софтуерен мониторинг) и един температурен сензор. Преди няколко години само автомобили от висок клас бяха оборудвани със сензори за батерията.

Днес има все повече автомобили от среден и нисък клас, монтирани в малки електронни устройства, като може да се види само във високите модели преди десет години. Следователно броят на неизправностите, причинени от оловно-киселинни батерии, непрекъснато се добавя. След няколко години всяка кола ще инсталира сензора на батерията, като по този начин ще намали риска от увеличаване на риска от повреда.