Reduce a falla eléctrica do automóbil mediante a tecnoloxía de detección e detección de baterías de litio de precisión

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

Cada falla de cinco coches é unha das baterías. Nos próximos anos, coa crecente popularidade das tecnoloxías automotrices, como a transmisión eléctrica, a xestión do motor de arranque / apagado e híbrido (electricidade / gas), este problema será cada vez máis grave. Para reducir o fallo, detéctanse con precisión a tensión, a corrente e a temperatura da batería e os resultados son pretratados, utilízanse o estado de carga e o estado de funcionamento e os resultados envíanse á unidade de control do motor (ECU) e á función de carga de control.

Os coches modernos naceron a principios do século XX. O primeiro coche confía no arranque manual, con gran forza, hai un alto risco, e esta manivela do coche causou moita morte. En 1902 desenvolveuse con éxito o primeiro motor de arranque da batería.

En 1920, todos os coches foron postos en marcha. O uso inicial é unha batería seca. Cando se esgota a enerxía eléctrica, debe ser substituída.

Pronto, a batería líquida (é dicir, a antiga batería de chumbo-ácido) substitúe a batería seca. A vantaxe da batería de chumbo-ácido é que cando o motor está funcionando, pode cargarse desde. No último século, hai poucos cambios nas baterías de chumbo-ácido, e a última mellora importante é selalas.

O verdadeiro cambio son as necesidades do mesmo. Nun primeiro momento, a batería só serve para arrancar o coche, a bocina e a fonte de alimentación da lámpada. Hoxe, todos os sistemas eléctricos do coche deben estar alimentados antes do aceso.

Un aumento de novos dispositivos electrónicos non son só reproductores GPS e DVD e outros dispositivos electrónicos de consumo. Hoxe, a unidade de control do motor (ECU), a ventá do coche eléctrico e o asento eléctrico e o dispositivo electrónico da carrocería, como o asento eléctrico, convertéronse nunha configuración estándar de moitos modelos básicos. A nova carga do nivel exponencial afectou seriamente, e a falla provocada polo sistema eléctrico é cada vez máis a evidencia.

Segundo as estatísticas de ADAc e RAC, case o 36% pódese atribuír a fallos eléctricos en todos os coches. Se se analiza o número, pódese comprobar que máis do 50% do fallo é causado polos compoñentes da batería de chumbo-ácido. Dúas características fundamentais debaixo da batería deberían reflectir a saúde das baterías de chumbo-ácido: (1) Estado de carga (SoC): SOC indica a cantidade de carga que se pode subministrar, a representación porcentual da capacidade nominal da batería (é dicir, a nova batería SOC SOC).

(2) Estado de operación (SOH): SOH indica a cantidade de carga que se pode almacenar. A indicación do estado de carga do estado de carga é mellor que o indicador de combustible da batería. Hai moitas formas de calcular o SOC, dúas das cales son dúas: o método de medición de tensión en circuíto aberto e o ensaio de Coulomb (tamén coñecido como método de conta de Coulomb).

(1) Método de medición de voltaxe de circuíto aberto (VOC): relación condensada entre a tensión de circuíto aberto e o seu estado de carga durante a batería sen batería. Este método de cálculo ten dous límites básicos: en primeiro lugar, para calcular o SOC, a batería debe abrirse, sen carga; a segunda é que esta medición só é precisa despois dun período de estabilidade considerable. Estas limitacións fan que o método VOC non sexa adecuado para o cálculo en liña do SOC.

Este método adoita usarse nun taller de reparación de automóbiles, onde se retira a batería e a tensión entre os polos eléctricos positivo e negativo pódese medir cunha táboa de tensión. (2) Ensaio de Coulomb: este método usa o reconto de Coulomb para levar a corrente a puntos de tempo, determinando así o SOC. Usando este método, o SOC pódese calcular en tempo real, aínda que a batería estea en condicións de carga.

Non obstante, o erro da medición do coulomb aumentará co paso do tempo. En xeral, está a usar de forma exhaustiva a tensión de circuíto aberto e a conta de coulombs para calcular o estado de carga da batería. O estado de funcionamento do estado de funcionamento reflicte o estado xeral da batería e a súa capacidade para almacenar carga en comparación coas baterías novas.

Debido á natureza da propia batería, o SOH é moi complicado, dependendo da composición química e do ambiente da batería. O SOH da batería está afectado por moitos factores, incluíndo a aceptación de carga, a impedancia interna, a tensión, a autodescarga e a temperatura. En xeral, considérase que estes factores son difíciles de medir en contornas en tempo real no entorno do automóbil.

Na fase de arranque (arranque do motor), a batería está baixo a maior carga, neste momento, os métodos de cálculo SOC e SOH realmente utilizados polo desenvolvedor de sensores de baterías de chumbo realmente utilizados polos principais desenvolvedores de sensores de baterías de automóbiles son moi confidenciais, a miúdo están patentados. Protexer. Como propietarios da propiedade intelectual, adoitan traballar en estreita colaboración con VARTA e MOLL para desenvolver estes algoritmos.

A figura 1 mostra o circuíto discreto de uso habitual para a detección da batería. Figura 1: solución de detección de batería separada Este circuíto pódese dividir en tres partes: (1) detección de batería: a tensión da batería detecta mediante un atenuador resistivo directamente desde o electrodo positivo da batería. Para detectar a corrente, unha resistencia de detección (a aplicación de 12 V úsase xeralmente en 100 Mω) Entre negativos de batería e terra.

Nesta configuración, o chasis metálico do coche é xeralmente, e a resistencia de detección está montada no circuíto actual da batería. Noutras configuracións, o electrodo negativo da batería é. Sobre os cálculos de SOH, tamén debe detectar a temperatura da batería.

(2) Microcontrolador: Microcontrolador ou MCU importante completar dúas tarefas. A primeira tarefa é procesar o resultado do conversor analóxico (ADC). Este traballo pode ser sinxelo, como só filtrado básico; pode ser complexo, como calcular SOC e SOH.

A función real depende das capacidades de procesamento do MCU e das necesidades dos fabricantes de automóbiles. A segunda tarefa é enviar o proceso a través da interface de comunicación á ECU. (3) Interface de comunicación: actualmente, a interface de rede de interconexión local (LIN) é a interface de comunicación máis común entre sensores de batería e ECU.

Lin é unha alternativa de baixo custo dunha soa liña a un protocolo CAN amplamente coñecido. Esta é a configuración máis sinxela de detección de batería. Non obstante, a maioría dos algoritmos de detección de batería de precisión requiren voltas e corrente da batería, ou voltaxe, corrente e temperatura da batería ao mesmo tempo.

Para facer unha mostraxe síncrona, tes que engadir ata dous conversores analóxicos a dixitais. Ademais, o ADC e os MCU axustan a fonte de alimentación para que funcione correctamente, provocando unha nova complexidade do circuíto. Isto foi resolto polo fabricante do transceptor Lin integrando a fonte de alimentación.

O seguinte desenvolvemento da detección de batería de precisión automotriz é os transceptores ADC, MCU e Lin integrados, como o microcontrolador de simulación de precisión da serie AduC703X de ADU. AduC703X ofrece dous ou tres 8KSP, 16 bits<000000>sigma;-Adc, un 20,48MHzarm7TDMIMCU e un Linv2 integrado.

0 transceptor compatible. A serie ADUC703X está integrada cun axuste de diferenza de baixa presión, que se pode alimentar directamente desde a batería de chumbo-ácido. Co fin de satisfacer as necesidades de detección de baterías de automóbiles, a parte frontal inclúe o seguinte dispositivo: un atenuador de tensión para controlar a tensión da batería; un amplificador de ganancia programable, con 100 mωAo usar a resistencia xuntos, admita a corrente a gran escala de 1A a 1500A; un acumulador, admite a conta de coulombs sen monitorización de software; e un único sensor de temperatura.

A figura 2 mostra unha solución para este dispositivo integrado. Figura 2: Solución para dispositivos integrados Un exemplo de hai uns anos, só os coches de gama alta están equipados cun sensor de batería. Hoxe en día, cada vez hai máis coches de gama media e baixa para instalar pequenos dispositivos electrónicos, e só se pode ver en modelos de gama alta hai dez anos.

Polo tanto, engádese continuamente o número de fallos causados ​​polas baterías de chumbo-ácido. Despois duns anos, cada coche instalará o sensor da batería para reducir o risco de aumentar o risco do dispositivo electrónico.