Hvordan forlænger man bilbatteriets levetid og pålidelighed?

Author: Iflowpower - Fornitur Portable Power Station

Hver femte bilfejl er et af batterierne. I fremtiden vil dette problem blive mere og mere alvorligt med den stigende popularitet af bilteknologier såsom elektrisk transmission, lancering / flameout-motorstyring og hybrid (el / gas). Hvordan forlænger man bilbatteriets levetid og pålidelighed? Hver femte bilfejl er forårsaget af batteriet.

I fremtiden vil dette problem blive mere og mere alvorligt med den stigende popularitet af bilteknologier såsom elektrisk transmission, lancering / flameout-motorstyring og hybrid (el / gas). For at reducere fejlen testes batteriets spænding, strøm og temperatur nøjagtigt, og resultaterne er forløst, opladningstilstanden og driftstilstanden beregnes, og resultaterne sendes til motorstyringsenheden (ECU) og kontrolopladningsfunktionen. Moderne biler blev født i begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

Den første bil er afhængig af manuel start. Den er meget kraftfuld, der er høj risiko, og denne håndsving på bilen har forårsaget mange dødsfald. I 1902 blev den første batteristartede motor udviklet med succes.

I 1920 var alle bilerne startet. Den første brug er et tørt batteri. Når elektrisk energi er opbrugt, erstattes den ikke.

Snart erstatter det flydende batteri (dvs. det gamle bly-syre-batteri) tørbatteriet. Fordelen ved bly-syre-batteriet er at lade fra medium, når motoren kører. I det sidste århundrede er der næsten ingen ændring i bly-syre-batterier, og den sidste vigtige forbedring er at forsegle det.

Sand forandring er dens behov. I første omgang bruges batteriet kun til at starte bilen, hornet og strømforsyningen til lampen. I dag skal alle elektriske systemer i bilen have strøm før tænding.

En stigning i nye elektroniske enheder er ikke kun GPS- og DVD-afspillere og andre elektroniske forbrugere. I dag er motorstyringsenheden (ECU), elbilruden og det elektriske sæde, og kroppens elektroniske anordning, såsom det elektriske sæde, blevet en standardkonfiguration af mange basismodeller. Den nye belastning i det eksponentielle niveau er blevet født for alvor, og fejlen forårsaget af det elektriske system er i stigende grad beviset.

Ifølge ADAC og RAC statistikker kan næsten 36 % af bilfejlene tilskrives elektrisk fejl. Hvis tallet dekomponeres, kan det konstateres, at mere end 50 % af fejlen skyldes bly-syrebatteriets komponenter. Evaluering af batteriets tilstand Følgende nøglekarakteristika kan afspejle bly-syrebatteriets helbred: (1) Opladningstilstand (SOC): SOC angiver, hvor meget ladning der kan tilføres, batteriets nominelle kapacitet (dvs.

e. nyt batteris SOC) procentvise repræsentation. (2) Driftsstatus (SOH): SOH angiver, hvor meget ladning der kan lagres.

Opladningstilstand opladningsstatusindikation er bedre end batteribrændstofmåler. Der er mange måder at beregne SOC på, hvoraf to har to: åben kredsløbsspændingsmålingsmetode og Coulomb-assay (også kendt som Coulomb-tælling). (1) Målemetode for åben kredsløbsspænding (VOC): Kondenseret forhold mellem åben kredsløbsspænding og dens ladetilstand under batterifri.

Denne beregningsmetode har to grundlæggende grænser: den ene er at beregne SOC, batteriet er ikke åbent, og belastningen er ikke tilsluttet) For det andet er denne måling kun nøjagtig efter en betydelig stabilitet. Disse begrænsninger gør VOC-tilgangen til at beregne onlineberegningen til SOC. Denne metode bruges normalt på et autoværksted, hvor batteriet fjernes, og spændingen mellem de positive og negative elektriske poler kan måles.

(2) Coulomb-assay: Denne metode bruger Coulomb Count til at tage strømmen til tidspunkter og dermed bestemme SOC. Med denne tilgang kan du beregne SOC i realtid, selvom batteriet er under belastning. Coulomb-målingens fejl vil dog stige over tid.

Det er generelt omfattende brug af åben kredsløbsspænding og coulomb-tælling til at beregne batteriets opladningstilstand. Driftstilstanden for driftstilstanden afspejler batteriets generelle tilstand og dets evne til at lagre opladning sammenlignet med nye batterier. På grund af selve batteriets beskaffenhed er SOH-beregning meget kompliceret, idet den er afhængig af batteriets kemiske sammensætning og miljø.

Batteriets SOH påvirkes af mange faktorer, herunder opladningsaccept, intern impedans, spænding, selvafladning og temperatur. Disse faktorer anses generelt for at være vanskelige at måle disse faktorer i realtidsmiljøer i bilmiljøet. I opstartsfasen (motorstart) er batteriet under den maksimale belastning, på dette tidspunkt afspejler batteriet mest batteriets SOH.

Bosch, Hella osv. De faktiske SOC- og SOH-beregninger, der faktisk anvendes af de førende udviklere af bilbatterisensorer, er yderst fortrolige og er ofte beskyttet af patentbeskyttelse. Som ejer af intellektuel ejendom arbejder de normalt tæt sammen med VARTA og MOLL for at udvikle disse algoritmer.

Dette kredsløb kan opdeles i tre dele: (1) batteritest batterispænding for at teste den resistive dæmper, der er direkte adskilt fra batteriets positive elektrode. For teststrømmen skal du sætte en testmodstand (12V bruger normalt 100M) mellem den negative elektrode og jorden. I denne konfiguration er bilens metalchassis generelt, og testmodstanden er installeret i batteriets nuværende kredsløb.

I andre konfigurationer er batteriets negative elektrode. Om SOH-beregning, ikke for at teste batteriets temperatur. (2) Mikrocontroller mikrocontroller eller MCU vigtige færdiggørelse to opgaver.

Den første opgave er at løse resultatet af analog til digital konverter (ADC). Dette arbejde kan være enkelt, såsom kun grundlæggende filtrering), kan også være komplekst, såsom beregning af SOC og SOH. Den faktiske funktion afhænger af MCU&39;s opløsning og behov hos bilproducenter.

Den anden opgave er at sende de løste data via kommunikationsgrænsefladen til ECU&39;en. (3) Kommunikationsgrænseflade I øjeblikket er grænsefladen til det lokale sammenkoblingsnetværk (Lin) den mest almindelige kommunikationsgrænseflade mellem batterisensorer og ECU&39;er. Lin er et enkelt linje, billigt alternativ til en velkendt CAN-protokol.

Dette er den enkleste konfiguration af batteritest. De fleste præcisionsbatteritestalgoritmer kræver dog både batterispænding og -strøm eller efter batterispænding, strøm og temperatur. For at lave synkron sampling skal du tilføje op til to analog til digital konvertere.

Derudover justerer ADC&39;erne og MCU&39;erne strømforsyningen til at fungere korrekt, hvilket forårsager ny kompleksitet i kredsløbet. Dette er blevet behandlet af LIN transceiver-producenten ved at integrere strømforsyningen. Den næste udvikling af præcisionsbatteritest til biler er integreret med ADC-, MCU- og Lin-transceivere, såsom ADI&39;s AduC703X Series Precision Simulation Microcontrollere.

AduC703X leverer to eller tre 8kSP&39;er, 16-bit (Sigma) - (Delta) ADC, en 20,48MHzarm7TDMIMCU og en integreret Linv2.0-kompatibel transceiver.

ADUC703X-serien er integreret med en lavtryksdifferensjustering, som kan drives fra bly-syre-batterier. For at imødekomme behovene til bilbatteritests inkluderer frontenden følgende enhed: en spændingsdæmper til overvågning af batterispændingen) En programmerbar forstærkerforstærker, når den bruges med en 100m modstand, understøtter fuldskalastrømmen på 1A under 1500A) En akkumuleringsstøtte coulomb-tælling uden softwaresensor) og en enkelt temperatursensor. For et par år siden var det kun high-end biler, der var udstyret med batterisensorer.

I dag er der flere og flere mellemstore og lave biler installeret i små elektroniske enheder, og det kan kun ses i high-end modeller for ti år siden. Antallet af fejl forårsaget af bly-syre-batterier tilføjes derfor konstant. Efter et par år vil hver bil installere batterisensoren og derved mindske risikoen for at øge risikoen for fejl.