Jak prodloužit životnost a spolehlivost autobaterie?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

Každých pět selhání auta je jednou z baterií. V budoucnu, se zvyšující se oblibou automobilových technologií, jako je elektrická převodovka, řízení startovacích/flamenových motorů a hybridní (elektřina/plyn), bude tento problém stále závažnější. Jak prodloužit životnost a spolehlivost autobaterie? Každých pět poruch vozu bylo způsobeno baterií.

V budoucnu, se zvyšující se oblibou automobilových technologií, jako je elektrická převodovka, řízení startovacích/flamenových motorů a hybridní (elektřina/plyn), bude tento problém stále závažnější. Aby se snížilo selhání, je přesně testováno napětí, proud a teplota baterie a výsledky jsou předem vyřešeny, je vypočítán stav nabíjení a provozní stav a výsledky jsou odeslány do řídicí jednotky motoru (ECU) a do funkce řídicího nabíjení. Moderní automobily se zrodily na počátku 20. století.

První vůz spoléhá na ruční startování. Je velmi výkonná, je zde velké riziko a tato ruční klika vozu způsobila mnoho úmrtí. V roce 1902 byl úspěšně vyvinut první akumulátorový motor.

Do roku 1920 byly všechny vozy nastartovány. První použití je suchá baterie. Při vyčerpání elektrické energie se nevyměňuje.

Suchou baterii brzy nahradí tekutá baterie (tj. starodávná olověná baterie). Výhodou olověného akumulátoru je nabíjení z média za chodu motoru. V minulém století nedochází u olověných akumulátorů téměř k žádné změně a posledním důležitým vylepšením je jeho utěsnění.

Skutečnou změnou jsou její potřeby. Zpočátku baterie slouží pouze ke startování auta, klaksonu a napájení svítilny. Dnes musí být všechny elektrické systémy automobilu před zapálením napájeny.

Nárůst nových elektronických zařízení nejsou jen GPS a DVD přehrávače a další spotřební elektronika. Dnes se řídicí jednotka motoru (ECU), elektrické okno automobilu a elektrické sedadlo a elektronické zařízení karoserie, jako je elektrické sedadlo, staly standardní konfigurací mnoha základních modelů. Nová zátěž v exponenciální úrovni se zrodila vážně a selhání způsobené elektrickým systémem je stále více důkazem.

Podle statistik ADAC a RAC lze téměř 36 % poruch vozu připsat elektrickému selhání. Pokud se číslo rozloží, lze zjistit, že více než 50 % závady je způsobeno součástmi olověného akumulátoru. Hodnocení stavu baterie Následující klíčové charakteristiky mohou odrážet stav olověné baterie: (1) Stav nabíjení (SOC): SOC udává, kolik nabití lze dodat, jmenovitou kapacitu baterie (tj.

procentuální zastoupení SOC nové baterie. (2) Provozní stav (SOH): SOH udává, kolik náboje lze uložit.

Indikace stavu nabíjení je lepší než ukazatel stavu nabití baterie. Existuje mnoho způsobů, jak vypočítat SOC, dva z nich mají dva: metoda měření napětí v otevřeném obvodu a Coulombův test (také známý jako Coulombovo počítání). (1) Metoda měření napětí naprázdno (VOC): Zhuštěný vztah mezi napětím naprázdno a stavem jeho nabití během bezbaterie.

Tato metoda výpočtu má dva základní limity: jedním je výpočet SOC, baterie není otevřená a zátěž není připojena) Za druhé, toto měření je přesné pouze po značné stabilitě. Tato omezení činí přístup VOC k výpočtu online výpočtu SOC. Tato metoda se obvykle používá v autoservisu, kde se vyjme baterie a změří se napětí mezi kladným a záporným elektrickým pólem.

(2) Coulombův test: Tato metoda využívá Coulombův počet k měření proudu do časových bodů, a tím ke stanovení SOC. S tímto přístupem můžete vypočítat SOC v reálném čase, i když je baterie pod zátěží. Chyba coulombovského měření se však časem zvýší.

Obecně komplexně využívá napětí naprázdno a počítání coulombů pro výpočet stavu nabití baterie. Provozní stav provozního stavu odráží obecný stav baterie a její schopnost akumulace nabití ve srovnání s novými bateriemi. Vzhledem k povaze samotné baterie je výpočet SOH velmi komplikovaný, závisí na chemickém složení a prostředí baterie.

SOH baterie je ovlivněna mnoha faktory, včetně přijatelnosti nabíjení, vnitřní impedance, napětí, samovybíjení a teploty. Tyto faktory jsou obecně považovány za obtížně měřitelné v prostředích reálného času v automobilovém prostředí. Ve fázi spouštění (start motoru) je baterie v maximální zátěži, v tuto chvíli baterie nejvíce odráží SOH baterie.

Bosch, Hella atd. Skutečné výpočty SOC a SOH skutečně používané předními vývojáři snímačů autobaterií jsou vysoce důvěrné a často jsou chráněny patentovou ochranou. Jako vlastník duševního vlastnictví obvykle úzce spolupracují se společnostmi VARTA a MOLL na vývoji těchto algoritmů.

Tento obvod lze rozdělit do tří částí: (1) test napětí baterie pro testování odporového atenuátoru, který je přímo oddělen od kladné elektrody baterie. Pro testovací proud vložte mezi zápornou elektrodu a zem testovací rezistor (12V obvykle používá 100M). V této konfiguraci je obecně kovová kostra automobilu a testovací odpor je instalován v proudovém obvodu baterie.

V jiných konfiguracích je záporná elektroda baterie. O výpočtu SOH, ne pro testování teploty baterie. (2) Mikrokontrolér mikrokontrolér nebo MCU důležité dokončení dvou úkolů.

Prvním úkolem je vyřešit výsledek analogově digitálního převodníku (ADC). Tato práce může být jednoduchá, jako je pouze základní filtrování), může být také složitá, jako je výpočet SOC a SOH. Skutečná funkce závisí na rozlišení MCU a potřebách výrobců automobilů.

Druhým úkolem je odeslat vyřešená data přes komunikační rozhraní do ECU. (3) Komunikační rozhraní V současné době je rozhraní místní propojovací sítě (Lin) nejběžnějším komunikačním rozhraním mezi snímači baterie a ECU. Lin je jednolinková, levná alternativa k široce známému protokolu CAN.

Toto je nejjednodušší konfigurace testování baterie. Většina přesných testovacích algoritmů baterie však vyžaduje jak napětí baterie, tak proud, nebo napětí baterie, proud a teplotu. Aby bylo možné provést synchronní vzorkování, musíte přidat až dva analogově digitální převodníky.

Navíc ADC a MCU upravují napájení tak, aby fungovalo správně, což způsobuje novou složitost obvodu. To bylo zpracováno výrobcem transceiveru LIN integrací napájecího zdroje. Další vývoj přesného testování baterií v automobilech je integrován s transceivery ADC, MCU a Lin, jako jsou mikrokontroléry ADI AduC703X Series Precision Simulation.

AduC703X dodává dva nebo tři 8kSP, 16bitový (Sigma) - (Delta) ADC, 20,48 MHzzarm7TDMIMCU a integrovaný transceiver kompatibilní s Linv2.0.

Řada ADUC703X je integrována s regulátorem nízkého tlakového rozdílu, který lze napájet z olověných baterií. Aby byly splněny potřeby testů automobilových baterií, přední část obsahuje následující zařízení: napěťový útlum pro sledování napětí baterie) Programovatelný zesilovač zesílení, pokud je použit s odporem 100 m, podporuje proud v plném rozsahu 1A pod 1500A) Akumulační podpora počtu coulombů bez softwarového monitorování) a jeden teplotní senzor. Před pár lety byly senzory baterie vybaveny pouze vozy vyšší třídy.

V dnešní době se do malých elektronických zařízení montuje stále více vozů střední a nižší třídy a je to vidět jen u špičkových modelů před deseti lety. Počet poruch způsobených olověnými akumulátory se tedy neustále sčítá. Po několika letech si každý vůz nainstaluje snímač baterie, čímž se sníží riziko zvýšení rizika selhání.