Reduïu la fallada elèctrica de l&39;automòbil utilitzant la tecnologia de detecció i detecció de bateries de liti de precisió

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

Cada fallada de cinc cotxes és una de les bateries. En els propers anys, amb la creixent popularitat de les tecnologies d&39;automoció, com ara la transmissió elèctrica, la gestió del motor d&39;arrencada / apagada i l&39;híbrid (electricitat / gas), aquest problema es farà cada cop més greu. Per reduir l&39;error, es detecten amb precisió la tensió, el corrent i la temperatura de la bateria i els resultats es tracten prèviament, s&39;utilitzen l&39;estat de càrrega i l&39;estat de funcionament i els resultats s&39;envien a la unitat de control del motor (ECU) i a la funció de càrrega de control.

Els cotxes moderns van néixer a principis del segle XX. El primer cotxe es basa en l&39;arrencada manual, amb gran força, hi ha un alt risc, i aquesta manivela del cotxe ha causat moltes morts. El 1902 es va desenvolupar amb èxit el primer motor engegat amb bateria.

L&39;any 1920, tots els cotxes ja s&39;han posat en marxa. L&39;ús inicial és una bateria seca. Quan s&39;esgota l&39;energia elèctrica, s&39;ha de substituir.

Aviat, la bateria líquida (és a dir, l&39;antiga bateria de plom-àcid) substituirà la bateria seca. L&39;avantatge de la bateria de plom-àcid és que quan el motor funciona, es pot carregar. Al segle passat, hi ha pocs canvis en les bateries de plom-àcid, i l&39;última millora important és segellar-les.

El veritable canvi són les seves necessitats. Al principi, la bateria només s&39;utilitza per engegar el cotxe, la botzina i la font d&39;alimentació del llum. Avui dia, tots els sistemes elèctrics del cotxe han d&39;estar alimentats abans de l&39;encesa.

Un augment de nous dispositius electrònics no són només reproductors de GPS i DVD i altres dispositius electrònics de consum. Avui en dia, la unitat de control del motor (ECU), la finestra del cotxe elèctric i el seient elèctric i el dispositiu electrònic del cos, com ara el seient elèctric, s&39;han convertit en una configuració estàndard de molts models bàsics. La nova càrrega del nivell exponencial ha afectat seriosament, i la fallada provocada pel sistema elèctric és cada cop més l&39;evidència.

Segons les estadístiques de l&39;ADAc i el RAC, gairebé el 36% es pot atribuir a una fallada elèctrica en totes les avaries dels cotxes. Si s&39;analitza el nombre, es pot comprovar que més del 50% de la fallada és causada pels components de la bateria de plom-àcid. Dues característiques clau per sota de la bateria haurien de reflectir la salut de les bateries de plom-àcid: (1) Estat de càrrega (SoC): SOC indica quanta càrrega es pot subministrar, la capacitat nominal de la bateria (és a dir, la nova bateria SOC SOC) representació percentual.

(2) Estat d&39;operació (SOH): SOH indica quanta càrrega es pot emmagatzemar. La indicació d&39;estat de càrrega de l&39;estat de càrrega és millor que l&39;indicador de combustible de la bateria. Hi ha moltes maneres de calcular el SOC, dues de les quals són dues: mètode de mesura de la tensió de circuit obert i assaig de Coulomb (també conegut com a mètode de recompte de Coulomb).

(1) Mètode de mesura de la tensió de circuit obert (VOC): relació condensada entre la tensió de circuit obert i el seu estat de càrrega durant l&39;ús de bateria. Aquest mètode de càlcul té dos límits bàsics: Primer, per calcular el SOC, la bateria s&39;ha d&39;obrir, sense càrrega; la segona és que aquesta mesura només és precisa després d&39;un període d&39;estabilitat considerable. Aquestes limitacions fan que el mètode VOC no sigui adequat per al càlcul en línia del SOC.

Aquest mètode s&39;utilitza normalment en un taller de reparació d&39;automòbils, on s&39;elimina la bateria, i la tensió entre els pols elèctrics positiu i negatiu es pot mesurar amb una taula de tensió. (2) Assaig de Coulomb: aquest mètode utilitza el recompte de Coulomb per portar el corrent a punts de temps, determinant així el SOC. Mitjançant aquest mètode, el SOC es pot calcular en temps real, fins i tot si la bateria està en condicions de càrrega.

Tanmateix, l&39;error de la mesura del coulomb augmentarà amb el temps. En general, utilitza de manera exhaustiva la tensió de circuit obert i el recompte de coulombs per calcular l&39;estat de càrrega de la bateria. L&39;estat de funcionament de l&39;estat de funcionament reflecteix l&39;estat general de la bateria i la seva capacitat d&39;emmagatzemar càrrega en comparació amb les bateries noves.

A causa de la naturalesa de la bateria en si, el SOH és molt complicat, depenent de la composició química i l&39;entorn de la bateria. El SOH de la bateria es veu afectat per molts factors, com ara l&39;acceptació de càrrega, la impedància interna, la tensió, l&39;autodescàrrega i la temperatura. En general, es considera que aquests factors són difícils de mesurar en entorns en temps real en l&39;entorn de l&39;automoció.

En la fase d&39;arrencada (arrencada del motor), la bateria es troba sota la càrrega més gran, en aquest moment, els mètodes de càlcul SOC i SOH utilitzats realment pel desenvolupador de sensors de bateria de plom que els desenvolupadors líders de sensors de bateria d&39;automòbils són molt confidencials, sovint patentats. Protegir. Com a propietaris de la propietat intel·lectual, solen treballar estretament amb VARTA i MOLL per desenvolupar aquests algorismes.

La figura 1 mostra el circuit discret utilitzat habitualment per a la detecció de la bateria. Figura 1: solució separada de detecció de la bateria Aquest circuit es pot dividir en tres parts: (1) detecció de la bateria: la tensió de la bateria es detecta mitjançant un atenuador resistiu directament des de l&39;elèctrode positiu de la bateria. Per detectar corrent, una resistència de detecció (l&39;aplicació de 12 V s&39;utilitza generalment a 100 Mω) Entre negatius de bateria i terra.

En aquesta configuració, el xassís metàl·lic del cotxe és generalment, i la resistència de detecció es munta al circuit actual de la bateria. En altres configuracions, l&39;elèctrode negatiu de la bateria és. Sobre els càlculs de SOH, també heu de detectar la temperatura de la bateria.

(2) Microcontrolador: Microcontrolador o MCU important completar dues tasques. La primera tasca és processar el resultat del convertidor analògic (ADC). Aquest treball pot ser senzill, com ara només el filtratge bàsic; pot ser complex, com calcular SOC i SOH.

La funció real depèn de les capacitats de processament de l&39;MCU i de les necessitats dels fabricants d&39;automòbils. La segona tasca és enviar el procés a través de la interfície de comunicació a l&39;ECU. (3) Interfície de comunicació: actualment, la interfície de xarxa d&39;interconnexió local (LIN) és la interfície de comunicació més comuna entre els sensors de la bateria i les ECU.

Lin és una alternativa de baix cost i d&39;una sola línia a un protocol CAN molt conegut. Aquesta és la configuració més senzilla de detecció de la bateria. Tanmateix, la majoria dels algorismes de detecció de bateries de precisió requereixen tant voltatges com corrent de la bateria, o voltatge, corrent i temperatura de la bateria simultàniament.

Per fer un mostreig síncron, heu d&39;afegir fins a dos convertidors analògics a digitals. A més, l&39;ADC i els MCU ajusten la font d&39;alimentació perquè funcioni correctament, provocant una nova complexitat del circuit. Això ha estat resolt pel fabricant del transceptor Lin integrant la font d&39;alimentació.

El següent desenvolupament de la detecció de bateries de precisió d&39;automòbils són els transceptors ADC, MCU i Lin integrats, com ara el microcontrolador de simulació de precisió de la sèrie AduC703X d&39;ADU. AduC703X subministra dos o tres 8KSP, 16 bits<000000>sigma;-Adc, un 20,48MHzarm7TDMIMCU i un Linv2 integrat.

0 transceptor compatible. La sèrie ADUC703X està integrada amb un ajustador de diferència de pressió baixa, que es pot alimentar directament des de la bateria de plom-àcid. Per tal de satisfer les necessitats de detecció de bateries d&39;automòbil, la part frontal inclou el següent dispositiu: un atenuador de tensió per controlar la tensió de la bateria; un amplificador de guany programable, amb 100mωQuan utilitzeu la resistència junts, suporteu el corrent a gran escala d&39;1A a 1500A; un acumulador, suporta el recompte de coulombs sense control de programari; i un únic sensor de temperatura.

La figura 2 mostra una solució per a aquest dispositiu integrat. Figura 2: Solució per a dispositius integrats Un exemple de fa uns anys, només els cotxes de gamma alta estan equipats amb un sensor de bateria. Avui dia, cada cop hi ha més cotxes de gamma mitjana i baixa per instal·lar petits dispositius electrònics, i només es pot veure en models de gamma alta fa deu anys.

Per tant, s&39;afegeix contínuament el nombre de fallades causades per les bateries de plom-àcid. Al cap d&39;uns anys, cada cotxe instal·larà el sensor de la bateria per reduir el risc d&39;augmentar el risc del dispositiu electrònic.