Kuidas pikendada autoaku eluiga ja töökindlust?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Iga viie auto rike on üks akudest. Tulevikus muutub see probleem üha tõsisemaks autotööstuse tehnoloogiate, nagu elektriülekanne, käivitus- / põlemismootori juhtimine ja hübriid (elekter / gaas) populaarsuse suurenemisega. Kuidas pikendada autoaku eluiga ja töökindlust? Iga viies auto rike on põhjustatud akust.

Tulevikus muutub see probleem üha tõsisemaks autotööstuse tehnoloogiate, nagu elektriülekanne, käivitus- / põlemismootori juhtimine ja hübriid (elekter / gaas) populaarsuse suurenemisega. Rikke vähendamiseks testitakse täpselt aku pinget, voolutugevust ja temperatuuri ning tulemused eellahendatud, laadimise ja tööoleku arvutamine ning tulemused saadetakse mootori juhtseadmele (ECU) ja juhtlaadimisfunktsioonile. Kaasaegsed autod sündisid 20. sajandi alguses.

Esimene auto tugineb käsitsi käivitamisele. See on väga võimas, oht on suur ja see auto käsivänt on põhjustanud palju surmajuhtumeid. 1902. aastal töötati edukalt välja esimene aku käivitatav mootor.

1920. aastaks on kõik autod käima pandud. Esialgne kasutus on kuivpatarei. Kui elektrienergia on ammendunud, seda ei asendata.

Peagi asendab kuivpatarei vedelaku (st iidne pliiaku). Pliiaku eeliseks on laadimine keskmiselt, kui mootor töötab. Eelmisel sajandil pole pliiakudes peaaegu mingeid muutusi toimunud ja viimane oluline parandus on nende tihendamine.

Tõeline muutus on selle vajadused. Algul kasutatakse akut ainult auto käivitamiseks, helisignaali ja lambi toiteallikat. Tänapäeval peavad kõik auto elektrisüsteemid saama enne süütamist toite.

Uute elektroonikaseadmete kasv ei ole ainult GPS- ja DVD-mängijad ning muud tarbeelektroonilised seadmed. Tänaseks on mootori juhtseade (ECU), elektriauto aken ja elektriiste ning kere elektrooniline seade nagu elektriiste saanud paljude põhimudelite standardkonfiguratsiooniks. Uus koormus eksponentsiaalsel tasemel on sündinud tõsiselt ja elektrisüsteemist tingitud rike on üha enam tõendiks.

ADAC-i ja RAC-i statistika kohaselt võib peaaegu 36% auto riketest seostada elektririkkega. Kui number on lagunenud, võib leida, et üle 50% tõrkest on põhjustatud pliiaku komponentidest. Aku seisukorra hindamine Järgmised põhinäitajad võivad kajastada pliiaku seisundit: (1) Laadimisolek (SOC): SOC näitab, kui palju laetust saab laadida, aku nimimahtuvust (st.

nt uue aku SOC) protsentuaalne esitus. (2) Tööolek (SOH): SOH näitab, kui palju laengut saab salvestada.

Laadimisoleku laadimisoleku näit on parem kui aku kütusenäidik. SOC arvutamiseks on palju viise, millest kahel on kaks: avatud ahela pinge mõõtmise meetod ja Coulombi test (tuntud ka kui Coulombi loendus). (1) Avatud vooluahela pinge (VOC) mõõtmismeetod: avatud vooluahela pinge ja selle laadimisoleku vaheline kondenseeritud suhe akuvaba ajal.

Sellel arvutusmeetodil on kaks põhipiirangut: üks on SOC arvutamine, aku ei ole avatud ja koormus pole ühendatud) Teiseks on see mõõtmine täpne alles pärast märkimisväärset stabiilsust. Need piirangud muudavad VOC-meetodi SOC võrguarvutuse arvutamiseks. Tavaliselt kasutatakse seda meetodit autoremonditöökojas, kus aku eemaldatakse ning positiivse ja negatiivse elektriposti vahelist pinget saab mõõta.

(2) Coulombi test: see meetod kasutab Coulombi loendust voolu mõõtmiseks ajapunktidesse, määrates seega SOC. Selle lähenemisviisi abil saate SOC-i arvutada reaalajas, isegi kui aku on koormatud. Kuloni mõõtmise viga aja jooksul aga suureneb.

Aku laadimisoleku arvutamiseks kasutatakse üldiselt avatud vooluahela pinget ja kulonide loendamist. Tööoleku olek peegeldab aku üldist olekut ja selle võimet laadida laetust võrreldes uute akudega. Aku enda olemuse tõttu on SOH-arvutamine väga keeruline, tuginedes aku keemilisele koostisele ja keskkonnale.

Aku SOH-d ​​mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas laadimise vastuvõetavus, sisemine takistus, pinge, isetühjenemine ja temperatuur. Üldiselt peetakse neid tegureid raskeks mõõta autotööstuse reaalajas keskkondades. Käivitusfaasis (mootori käivitamine) on aku maksimaalse koormuse all, sel ajal peegeldab aku kõige enam aku SOH-d.

Bosch, Hella jne. Juhtivate autoakuandurite arendajate tegelikud SOC- ja SOH-arvutused on väga konfidentsiaalsed ja sageli kaitstud patendikaitsega. Intellektuaalomandi omanikuna teevad nad nende algoritmide väljatöötamiseks tavaliselt tihedat koostööd VARTA ja MOLLiga.

Selle vooluringi saab jagada kolmeks osaks: (1) aku testimise aku pinge, et testida takistuslikku atenuaatorit, mis on otse aku positiivsest elektroodist eraldatud. Katsevoolu jaoks pange negatiivse elektroodi ja maanduse vahele testtakisti (tavaliselt 12V, 100M). Selles konfiguratsioonis on auto metallist šassii üldiselt ja testtakisti on paigaldatud aku vooluahelasse.

Teistes konfiguratsioonides on aku negatiivne elektrood. SOH arvutusest, mitte aku temperatuuri testimiseks. (2) Mikrokontrolleri mikrokontrolleri või MCU oluline täitmine kaks ülesannet.

Esimene ülesanne on lahendada analoog-digitaalmuunduri (ADC) tulemus. See töö võib olla lihtne, näiteks ainult põhifiltreerimine), võib olla ka keeruline, näiteks SOC ja SOH arvutamine. Tegelik funktsioon sõltub MCU eraldusvõimest ja autotootjate vajadustest.

Teine ülesanne on saata lahendatud andmed sideliidese kaudu ECU-sse. (3) Sideliides Praegu on kohaliku võrgu (Lin) liides kõige levinum sideliides akuandurite ja ECU-de vahel. Lin on üherealine odav alternatiiv laialt tuntud CAN-protokollile.

See on aku testimise lihtsaim konfiguratsioon. Enamik täppisaku testimise algoritme nõuab aga nii aku pinget kui ka voolutugevust või aku pinget, voolu ja temperatuuri. Sünkroonse diskreetimise tegemiseks peate liitma kuni kaks analoog-digitaalmuundurit.

Lisaks reguleerivad ADC-d ja MCU-d toiteallikat õigesti töötama, põhjustades vooluahela uue keerukuse. Seda on LIN-i transiiveri tootja toiteallika integreerimisega töödelnud. Autotööstuse täppisakude testimise järgmine arendus on integreeritud ADC, MCU ja Lin transiiveritega, näiteks ADI AduC703X seeria täppissimulatsiooni mikrokontrolleritega.

AduC703X tarnib kahte või kolme 8kSP-d, 16-bitist (Sigma) – (Delta) ADC-d, 20,48MHzarm7TDMIMCU-d ja integreeritud Linv2.0-ga ühilduvat transiiverit.

ADUC703X seeria on integreeritud madala rõhu erinevuse regulaatoriga, mida saab toita pliiakudest. Autoakude testimise vajaduste rahuldamiseks sisaldab esiosa järgmist seadet: pingesummuti aku pinge jälgimiseks) Programmeeritav võimendusvõimendi, kui seda kasutatakse koos 100 m takistiga, toetab täismahus voolu 1A alla 1500A) Akumulatsiooni tugi kulonide loendurit ilma tarkvaraanduri jälgimiseta) ja üksainus temperatuurianduri jälgimiseta. Mõned aastad tagasi olid akuanduritega varustatud vaid tippklassi autod.

Tänapäeval paigaldatakse väikestesse elektroonikaseadmetesse üha rohkem keskmise ja madala hinnaga autosid ning seda saab näha alles kümme aastat tagasi tippmudelitel. Seetõttu lisandub pidevalt pliiakude põhjustatud rikete arv. Mõne aasta pärast paigaldab iga auto akuanduri, vähendades sellega rikkeohu suurenemise ohtu.