Factors i mètodes de mesura de la capacitat de la bateria

Autor: Iflowpower - Proveïdor de centrals portàtils

Després de sortir el telèfon mòbil, la bateria recarregable i la seva indicació d&39;energia relacionada s&39;han convertit en una part integral de la nostra societat de la informació. Per a nosaltres, són tan importants com l&39;indicador de combustible de l&39;automòbil que ha tingut un ús important en els últims 100 anys. L&39;única diferència és que el conductor no pot tolerar una instrucció de combustible inexacte, mentre que els usuaris de telèfons mòbils volen obtenir una alta precisió.

Indicador de potència d&39;alta resolució. Després que s&39;hagin resolt molts problemes tècnics fins que la bateria d&39;ions de liti de 1997 va començar la producció en massa. Com que es pot subministrar la densitat d&39;energia més alta (densitat de volum i densitat de pes), s&39;utilitzen àmpliament en diversos sistemes, des de telèfons mòbils fins a vehicles elèctrics.

Les bateries d&39;ió de liti tenen algunes característiques clau que afecten l&39;energia, la bateria ha de contenir diversos mecanismes de seguretat per evitar la sobrecàrrega de la bateria, la descàrrega de profunditat o la connexió inversa. Com que l&39;element de liti és molt actiu, hi ha un risc potencial d&39;explosió, de manera que la bateria de ions de liti no està exposada a un ambient d&39;alta temperatura. L&39;ànode de la bateria d&39;ions de liti es compon de carbur i el càtode es compon d&39;òxid metàl·lic i s&39;afegeix liti al mètode més petit de deteriorament de la gelosia.

Aquest procés s&39;anomena implantació. El liti metàl·lic tindrà una forta reacció amb l&39;aigua, de manera que la bateria d&39;ions de liti utilitza una sal de liti orgànica no líquida com a electròlit. Quan es carrega la bateria d&39;ions de liti, l&39;àtom de liti es transmet a l&39;ànode per electròlit per electròlit.

La capacitat de la bateria és el paràmetre més important (excepte el voltatge) és la capacitat, la unitat és mAh (MAH), el seu significat és la quantitat màxima d&39;energia subministrada per la bateria. La capacitat del significat del fabricant és el valor de la bateria en condicions de descàrrega específiques, però la bateria canviarà després d&39;exportar la bateria. La capacitat de la bateria està relacionada amb la temperatura de la bateria (Fig.

1), i la corba superior mostra el procés de pressió constant de corrent constant a diferents temperatures a diferents temperatures. Com es pot veure a la corba, la bateria es pot carregar amb un 20% a temperatures més altes en comparació amb les dades de càrrega a -20 ° C. Les dues corbes de sota de la figura 1 indiquen que la temperatura es veu més afectada per la temperatura, i aquestes corbes mostren una bateria completa per descarregar l&39;electricitat restant a dos corrents de descàrrega diferents, a partir d&39;aquests dos La corba es pot veure que la capacitat residual de la bateria està relacionada amb el corrent de descàrrega.

A una temperatura i una velocitat de descàrrega determinades, la capacitat de la bateria de ions de liti que es pot obtenir és la diferència entre la corba superior i la corba corresponent inferior. Per tant, quan es produeixi una baixa temperatura o un corrent gran, la capacitat de la bateria d&39;ions de liti es reduirà molt. A baixes temperatures o amb una gran descàrrega de corrent, la bateria restant és gran i es pot descarregar a un corrent menor a la mateixa temperatura.

A causa de la barreja d&39;impureses de l&39;electròlit, hi ha una reacció química no desitjada a l&39;interior de la bateria, que provoca una pèrdua d&39;electricitat. La relació d&39;autodescàrrega típica del tipus de bateria comú a temperatura ambient es mostra a la taula 1. La velocitat de la reacció química es veu afectada per la temperatura, de manera que l&39;autodescàrrega està relacionada amb la temperatura.

Pel que fa als diferents tipus de bateries, l&39;autodescàrrega es pot modelar amb una resistència paral·lela que consumeix corrent de fuga. La capacitat de la bateria disminueix amb el nou nombre de càrrega i descàrrega, que es quantifica a la vida útil, és a dir, una bateria abans que la seva capacitat caigui al 80% de la capacitat inicial del 80%, descàrrega. Les bateries típiques d&39;ió de liti tenen una vida útil de 300 ~ 500 càrrega/descàrrega.

La durada de la bateria d&39;ió de liti també es veu afectada pel temps, independentment de si la seva capacitat comença a disminuir gradualment després de la fàbrica o no. A 25 °C, aquest efecte pot fer que una bateria completament plena perdi un 20% anual; pèrdua del 35% a 40 °C. Pel que fa a la bateria que no està completament carregada, aquest procés d&39;envelliment és més lent: 25 ° C, la bateria residual del 40% es perd anualment al voltant del 4% de la quantitat d&39;electricitat.

El manual de dades de la bateria especifica la corba de caràcter de descàrrega en determinades condicions, una de les quals afecta el voltatge de la bateria és el corrent de càrrega. Tanmateix, el corrent de càrrega no es pot modelar a través d&39;una simple resistència de font, perquè la resistència depèn d&39;altres paràmetres, com ara l&39;envelliment de la bateria i els nivells d&39;electricitat. En comparació amb la bateria original, la bateria d&39;ions de liti recarregable presenta una corba de descàrrega molt plana.

Els desenvolupadors de sistemes prefereixen aquesta funció perquè la tensió subministrada per la bateria no canvia substancialment. Tanmateix, amb la descàrrega de la bateria, la tensió de la bateria està gairebé associada amb la potència restant. Simple no és igual a "drecera" per determinar la potència disponible de la bateria, primer requereix un mètode de detecció senzill, el circuit de detecció només consumeix el consum d&39;energia de traça, permetent a l&39;usuari calcular el nivell d&39;electricitat a partir de la tensió de la bateria (ideal).

Tanmateix, com que no hi ha una relació clara entre la tensió i l&39;electricitat, els resultats de detectar el subministrament de voltatges de la bateria poden ser poc fiables. A més, la tensió de la bateria també depèn de la temperatura i de l&39;efecte d&39;alliberament dinàmic (que fa que la tensió final sigui lleugerament lenta) quan es redueix el corrent de càrrega. Per tant, el mètode simple de detecció de tensió és difícil d&39;assegurar que la precisió del control de potència sigui superior al 25%.

El nivell relatiu de potència sovint es coneix com a estat de càrrega (SOC), es refereix a la relació entre la potència restant i la capacitat de la bateria. La determinació d&39;aquest paràmetre és controlar l&39;entrada, el flux de la quantitat de càrrega, un mètode anomenat "coulombòmetre". El coulombi real s&39;aconsegueix acumulant el corrent que surt i surt de la bateria.

Quan el corrent es mesura amb un ADC d&39;alta resolució, normalment s&39;utilitza una petita resistència en sèrie amb una petita resistència i un ànode de bateria. Com que la relació de funció entre el SOC de la bateria i alguns dels paràmetres esmentats anteriorment, la capacitat de la bateria s&39;ha de determinar per experiència rellevant. Actualment no hi ha un model d&39;anàlisi detallat (amb prou precisió) per calcular la capacitat de condicions de funcionament específiques (com ara temperatura, càrrega, corrent, etc.

). El model teòric només és adequat per determinar condicions, per tal d&39;obtenir nivells de càrrega relatius, aquests models s&39;utilitzen per a condicions específiques i calibratge global. Per tal d&39;aconseguir una precisió de mesura de potència prou alta, els paràmetres del model s&39;han de calibrar contínuament; utilitzant l&39;anomenat mode "d&39;aprenentatge" de potència, amb coulombi, aquest mètode pot augmentar la precisió de la mesura de potència a diversos punts percentuals.

Mètode de mesura elèctrica Sobre les bateries recarregables en diferents tipus, configuració i aplicacions, els circuits integrats moderns poden determinar el seu SOC. Tot i consumir una petita quantitat d&39;alimentació (mode de consum de 60 mA, el consum en mode de repòs és d&39;1 mA), aquests xips encara poden aconseguir una precisió més alta. El xip quantímetre elèctric es divideix en tres tipus (taula 2) perquè la bateria d&39;ions de liti és l&39;opció preferida per a la majoria d&39;aplicacions, cosa que exemplifica el circuit de mesura de potència d&39;una bateria d&39;ions de liti i polímer de liti.

Coulombau, també conegut com a monitor de bateria, conversió de paràmetres de mesura, recompte i bateria, com ara electricitat, temperatura, voltatge, nombre de càrrega, etc. Coulombia no pot mesurar variables, ni intel·ligència. El DS2762 en aquest tipus de xip conté resistències inflades d&39;alta precisió de 25 MΩ, també pot controlar la temperatura, la tensió i el corrent de la bateria, comunicant-se a través del bus d&39;1 fil, permetent que la bateria o el microcontrolador de la bateria o el sistema host puguin llegir totes les dades.

Podeu formar un sistema flexible de baix cost, però heu d&39;entendre un coneixement bàsic important i fer que certs treballs de desenvolupament, programari, models i suport subministrats pels venedors d&39;IC ​​puguin reduir els costos de desenvolupament. Un altre mètode és utilitzar el mesurador de potència per calcular la quaguity, que pot executar mesures d&39;electricitat amb algorismes d&39;aprenentatge i totes les mesures necessàries. Les bateries intel·ligents solen utilitzar comptadors de potència per realitzar un seguiment automàtic, utilitzant menys treball de desenvolupament necessari per utilitzar comptadors de potència integrats, ajuden a escurçar el temps de llista de productes.

El DS2780 és un mesurador de potència totalment integrat que permet a l&39;amfitrió llegir el SOC a través del bus 1-Wire i subministra el circuit de protecció de seguretat necessari per a la bateria de ions de liti. Una altra opció és utilitzar un mesurador de potència programable, que inclou un microcontrolador, que pot proporcionar una flexibilitat considerable. Per exemple, MAX1781, integració interna del nucli RISC, E2PROM i RAM.

Els desenvolupadors poden aconseguir el modelatge de la bateria, la programació del mesurador de potència i les mesures necessàries. Es pot implementar una indicació SOC senzilla i precisa mitjançant una unitat LED interna. Conclusió Afectada per múltiples paràmetres interrelacionats, la mesura de la quantitat d&39;electricitat de les bateries recarregables esdevé una tasca complexa.

La mesura simple no pot proporcionar resultats precisos, només s&39;aplica a algunes aplicacions sense importància. Mitjançant l&39;ús del comptador elèctric preparat, es pot aconseguir una mesura d&39;electricitat fiable i d&39;alta precisió.