Μειώστε την ηλεκτρική βλάβη του αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας τεχνολογία ακριβείας ανίχνευσης και ανίχνευσης μπαταριών λιθίου

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

Κάθε αστοχία πέντε αυτοκινήτων είναι μία από τις μπαταρίες. Τα επόμενα χρόνια, με την αυξανόμενη δημοτικότητα των τεχνολογιών αυτοκινήτων, όπως το ηλεκτρικό κιβώτιο ταχυτήτων, η διαχείριση κινητήρα εκκίνησης / φλόγας και τα υβριδικά (ηλεκτρισμός / αέριο), αυτό το ζήτημα θα γίνεται όλο και πιο σοβαρό. Προκειμένου να μειωθεί το σφάλμα, η τάση, το ρεύμα και η θερμοκρασία της μπαταρίας ανιχνεύονται με ακρίβεια και τα αποτελέσματα υποβάλλονται σε προεπεξεργασία, χρησιμοποιούνται η κατάσταση φόρτισης και η κατάσταση λειτουργίας και τα αποτελέσματα αποστέλλονται στη μονάδα ελέγχου κινητήρα (ECU) και στη λειτουργία ελέγχου φόρτισης.

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα γεννήθηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα. Το πρώτο αυτοκίνητο βασίζεται στη χειροκίνητη εκκίνηση, με μεγάλη δύναμη, υπάρχει υψηλός κίνδυνος και αυτή η χειροκίνητη μανιβέλα του αυτοκινήτου έχει προκαλέσει πολλούς θανάτους. Το 1902, ο πρώτος κινητήρας εκκίνησης με μπαταρία αναπτύχθηκε με επιτυχία.

Μέχρι το 1920, όλα τα αυτοκίνητα έχουν ξεκινήσει. Η αρχική χρήση είναι μια στεγνή μπαταρία. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια εξαντληθεί, πρέπει να αντικατασταθεί.

Σύντομα, η μπαταρία υγρού (δηλαδή η αρχαία μπαταρία μολύβδου-οξέος) αντικαθιστά την ξηρή μπαταρία. Το πλεονέκτημα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι ότι όταν ο κινητήρας λειτουργεί, μπορεί να φορτιστεί από. Τον τελευταίο αιώνα, υπάρχει μικρή αλλαγή στις μπαταρίες μολύβδου-οξέος και η τελευταία σημαντική βελτίωση είναι η σφράγισή τους.

Η αληθινή αλλαγή είναι οι ανάγκες της. Αρχικά, η μπαταρία χρησιμοποιείται μόνο για την εκκίνηση του αυτοκινήτου, την κόρνα και το τροφοδοτικό για τη λάμπα. Σήμερα, όλα τα ηλεκτρικά συστήματα του αυτοκινήτου πρέπει να τροφοδοτούνται πριν από την ανάφλεξη.

Ένα κύμα νέων ηλεκτρονικών συσκευών δεν είναι μόνο συσκευές αναπαραγωγής GPS και DVD και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές ευρείας κατανάλωσης. Σήμερα, η μονάδα ελέγχου κινητήρα (ECU), το παράθυρο του ηλεκτρικού αυτοκινήτου και το ηλεκτρικό κάθισμα και η ηλεκτρονική συσκευή του αμαξώματος, όπως το ηλεκτρικό κάθισμα, έχουν γίνει μια τυπική διαμόρφωση πολλών βασικών μοντέλων. Το νέο φορτίο της εκθετικής στάθμης έχει επηρεάσει σοβαρά και η αστοχία που προκαλείται από το ηλεκτρικό σύστημα είναι όλο και περισσότερο η απόδειξη.

Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία ADac και RAC, σχεδόν το 36% μπορεί να αποδοθεί σε ηλεκτρική βλάβη σε όλες τις βλάβες αυτοκινήτων. Εάν αναλυθεί ο αριθμός, μπορεί να διαπιστωθεί ότι περισσότερο από το 50% της βλάβης προκαλείται από τα εξαρτήματα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος. Δύο βασικά χαρακτηριστικά κάτω από την μπαταρία πρέπει να αντικατοπτρίζουν την υγεία των μπαταριών μολύβδου-οξέος: (1) Κατάσταση φόρτισης (SoC): Το SOC υποδεικνύει πόση φόρτιση μπορεί να παρασχεθεί, η ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας (δηλαδή, η νέα μπαταρία SOC SOC).

(2) Κατάσταση λειτουργίας (SOH): Το SOH υποδεικνύει πόση φόρτιση μπορεί να αποθηκευτεί. Η ένδειξη κατάστασης φόρτισης κατάστασης φόρτισης είναι καλύτερη από το μετρητή καυσίμου της μπαταρίας. Υπάρχουν πολλοί τρόποι υπολογισμού του SOC, δύο από τους οποίους είναι δύο: μέθοδος μέτρησης τάσης ανοιχτού κυκλώματος και ανάλυση Coulomb (γνωστή και ως μέθοδος μέτρησης Coulomb).

(1) Μέθοδος μέτρησης τάσης ανοιχτού κυκλώματος (VOC): Συμπυκνωμένη σχέση μεταξύ της τάσης ανοιχτού κυκλώματος και της κατάστασης φόρτισής του κατά τη διάρκεια της μη μπαταρίας. Αυτή η μέθοδος υπολογισμού έχει δύο βασικά όρια: Πρώτον, για να υπολογιστεί το SOC, η μπαταρία πρέπει να ανοίξει, χωρίς φορτίο. το δεύτερο είναι ότι αυτή η μέτρηση είναι ακριβής μόνο μετά από μια σημαντική περίοδο σταθερότητας. Αυτοί οι περιορισμοί καθιστούν τη μέθοδο VOC ακατάλληλη για διαδικτυακό υπολογισμό του SOC.

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε ένα συνεργείο αυτοκινήτων, όπου αφαιρείται η μπαταρία και η τάση μεταξύ του θετικού και του αρνητικού ηλεκτρικού πόλου μπορεί να μετρηθεί με έναν πίνακα τάσης. (2) Προσδιορισμός Coulomb: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί Coulomb Count για να μεταφέρει το ρεύμα σε χρονικά σημεία, προσδιορίζοντας έτσι το SOC. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, το SOC μπορεί να υπολογιστεί σε πραγματικό χρόνο, ακόμη και αν η μπαταρία βρίσκεται υπό συνθήκες φορτίου.

Ωστόσο, το σφάλμα της μέτρησης coulomb θα αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου. Χρησιμοποιεί γενικά την τάση ανοιχτού κυκλώματος και την καταμέτρηση κουλόμπ για τον υπολογισμό της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας. Η κατάσταση λειτουργίας της κατάστασης λειτουργίας αντικατοπτρίζει τη γενική κατάσταση της μπαταρίας και την ικανότητά της να αποθηκεύει φόρτιση σε σύγκριση με τις νέες μπαταρίες.

Λόγω της φύσης της ίδιας της μπαταρίας, το SOH είναι πολύ περίπλοκο, ανάλογα με τη χημική σύνθεση και το περιβάλλον της μπαταρίας. Το SOH της μπαταρίας επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως η αποδοχή φόρτισης, η εσωτερική αντίσταση, η τάση, η αυτοεκφόρτιση και η θερμοκρασία. Αυτοί οι παράγοντες γενικά θεωρείται ότι είναι δύσκολο να μετρηθούν αυτοί οι παράγοντες σε περιβάλλοντα σε πραγματικό χρόνο στο περιβάλλον του αυτοκινήτου.

Στη φάση εκκίνησης (εκκίνηση κινητήρα), η μπαταρία είναι κάτω από το μεγαλύτερο φορτίο, αυτή τη στιγμή, οι μέθοδοι υπολογισμού SOC και SOH που χρησιμοποιούνται στην πραγματικότητα από τον κύριο προγραμματιστή αισθητήρων μπαταρίας που χρησιμοποιούνται από τους κορυφαίους κατασκευαστές αισθητήρων μπαταρίας αυτοκινήτου είναι άκρως εμπιστευτικές και συχνά κατοχυρώνονται με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Προστατεύω. Ως κάτοχοι πνευματικής ιδιοκτησίας, συνήθως συνεργάζονται στενά με τη VARTA και τη MOLL για την ανάπτυξη αυτών των αλγορίθμων.

Το σχήμα 1 δείχνει το ευρέως χρησιμοποιούμενο διακριτό κύκλωμα για την ανίχνευση μπαταρίας. Εικόνα 1: Ξεχωριστή λύση ανίχνευσης μπαταρίας Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη: (1) ανίχνευση μπαταρίας: η τάση της μπαταρίας ανιχνεύεται από έναν εξασθενητή αντίστασης απευθείας από το θετικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας. Για την ανίχνευση ρεύματος, μια αντίσταση ανίχνευσης (εφαρμογή 12V χρησιμοποιείται γενικά στα 100Mω) Ανάμεσα στα αρνητικά της μπαταρίας και στη γείωση.

Σε αυτή τη διαμόρφωση, το μεταλλικό πλαίσιο του αυτοκινήτου είναι γενικά και η αντίσταση ανίχνευσης τοποθετείται στο τρέχον κύκλωμα της μπαταρίας. Σε άλλες διαμορφώσεις, το αρνητικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας είναι. Σχετικά με τους υπολογισμούς SOH, πρέπει επίσης να εντοπίσετε τη θερμοκρασία της μπαταρίας.

(2) Μικροελεγκτής: Μικροελεγκτής ή MCU σημαντική ολοκλήρωση δύο εργασιών. Η πρώτη εργασία είναι η επεξεργασία του αποτελέσματος του αναλογικού μετατροπέα (ADC). Αυτή η εργασία μπορεί να είναι απλή, όπως μόνο το βασικό φιλτράρισμα. μπορεί να είναι πολύπλοκο, όπως ο υπολογισμός SOC και SOH.

Η πραγματική λειτουργία εξαρτάται από τις δυνατότητες επεξεργασίας της MCU και τις ανάγκες των κατασκευαστών αυτοκινήτων. Η δεύτερη εργασία είναι η αποστολή της διαδικασίας μέσω της διεπαφής επικοινωνίας στην ECU. (3) Διεπαφή επικοινωνίας: Επί του παρόντος, η διεπαφή τοπικού δικτύου διασύνδεσης (LIN) είναι η πιο κοινή διεπαφή επικοινωνίας μεταξύ αισθητήρων μπαταρίας και ECU.

Το Lin είναι μια ενιαία γραμμή, χαμηλού κόστους εναλλακτική λύση σε ένα ευρέως γνωστό πρωτόκολλο CAN. Αυτή είναι η ευκολότερη διαμόρφωση ανίχνευσης μπαταρίας. Ωστόσο, οι περισσότεροι αλγόριθμοι ανίχνευσης μπαταριών ακριβείας απαιτούν ταυτόχρονα τάσεις και ρεύμα μπαταρίας ή τάση μπαταρίας, ρεύμα και θερμοκρασία.

Για να κάνετε σύγχρονη δειγματοληψία, πρέπει να προσθέσετε έως και δύο μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό. Επιπλέον, το ADC και το MCU προσαρμόζουν την παροχή ρεύματος ώστε να λειτουργεί σωστά, προκαλώντας νέα πολυπλοκότητα του κυκλώματος. Αυτό επιλύθηκε από τον κατασκευαστή του πομποδέκτη Lin με την ενσωμάτωση του τροφοδοτικού.

Η επόμενη εξέλιξη της ανίχνευσης μπαταριών ακριβείας αυτοκινήτου είναι οι ενσωματωμένοι πομποδέκτες ADC, MCU και Lin, όπως ο μικροελεγκτής προσομοίωσης ακριβείας της σειράς AduC703X της ADU. Το AduC703X παρέχει δύο ή τρία 8KSP, 16-bit<000000>sigma;-Adc, ένα 20,48MHzarm7TDMIMCU και ένα ενσωματωμένο Linv2.

0 συμβατός πομποδέκτης. Η σειρά ADUC703X είναι ενσωματωμένη με ρυθμιστή διαφοράς χαμηλής πίεσης, ο οποίος μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας από την μπαταρία μολύβδου-οξέος. Προκειμένου να καλύψει τις ανάγκες ανίχνευσης μπαταρίας αυτοκινήτου, το μπροστινό μέρος περιλαμβάνει την ακόλουθη συσκευή: έναν εξασθενητή τάσης για την παρακολούθηση της τάσης της μπαταρίας. ένας προγραμματιζόμενος ενισχυτής απολαβής, με 100μωΌταν χρησιμοποιείτε την αντίσταση μαζί, υποστηρίζετε το ρεύμα πλήρους κλίμακας από 1A έως 1500A. έναν συσσωρευτή, υποστήριξη πλήθους κουλόμπ χωρίς παρακολούθηση λογισμικού. και έναν μόνο αισθητήρα θερμοκρασίας.

Το σχήμα 2 δείχνει μια λύση σε αυτήν την ενσωματωμένη συσκευή. Εικόνα 2: Λύση για ενσωματωμένες συσκευές Ένα παράδειγμα πριν από μερικά χρόνια, μόνο τα αυτοκίνητα προηγμένης τεχνολογίας είναι εξοπλισμένα με αισθητήρα μπαταρίας. Σήμερα, υπάρχουν όλο και περισσότερα αυτοκίνητα μεσαίας και χαμηλής ποιότητας για την εγκατάσταση μικρών ηλεκτρονικών συσκευών, και αυτό μπορεί να το δει κανείς μόνο σε μοντέλα υψηλής τεχνολογίας πριν από δέκα χρόνια.

Επομένως, ο αριθμός των βλαβών που προκαλούνται από μπαταρίες μολύβδου-οξέος προστίθεται συνεχώς. Μετά από μερικά χρόνια, κάθε αυτοκίνητο θα εγκαταστήσει τον αισθητήρα μπαταρίας για να μειώσει τον κίνδυνο αύξησης του κινδύνου της ηλεκτρονικής συσκευής.