Csökkentse az autók elektromos meghibásodását a precíziós lítiumelem-érzékelő és -érzékelő technológia használatával

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - 휴대용 전원소 공급업체

Minden ötödik autó meghibásodása az egyik akkumulátor. Az elkövetkező néhány évben az autóipari technológiák, mint például az elektromos sebességváltó, az indító/kigyújtó motorvezérlés és a hibrid (villany/gáz) növekvő népszerűsége miatt ez a probléma egyre súlyosabbá válik. A hiba csökkentése érdekében az akkumulátor feszültségét, áramát és hőmérsékletét pontosan érzékeli, az eredményeket előkezeli, felhasználja a töltési állapotot és az üzemállapotot, és az eredményeket elküldi a motorvezérlő egységnek (ECU), valamint a vezérlő töltés funkciónak.

A modern autók a 20. század elején születtek. Az első autó manuális indításra támaszkodik, nagy erővel, nagy a kockázat, és az autónak ez a kézi hajtókara sok halálesetet okozott. 1902-ben sikeresen kifejlesztették az első akkumulátorral indítható motort.

1920-ra az összes autót beindították. Az első használat szárazelem. Ha az elektromos energia kimerült, ki kell cserélni.

Hamarosan a folyékony akkumulátor (azaz az ősi ólom-savas akkumulátor) felváltja a szárazelemet. Az ólom-savas akkumulátor előnye, hogy amikor a motor működik, akkor tud tölteni. Az elmúlt évszázadban alig változtak az ólom-savas akkumulátorok, az utolsó fontos fejlesztés pedig a lezárás.

Az igazi változás ennek szükségletei. Az akkumulátor eleinte csak az autó indítására, a kürtre és a lámpa tápellátására szolgál. Manapság az autó minden elektromos rendszerét meg kell táplálni a gyújtás előtt.

Az új elektronikai eszközök felfutása nem csak a GPS- és DVD-lejátszók és egyéb szórakoztatóelektronikai eszközök. Mára a motorvezérlő egység (ECU), az elektromos autó ablaka és az elektromos ülés, valamint a karosszéria elektronikai eszközei, például az elektromos ülés számos alapmodell standard konfigurációjává vált. Az exponenciális szint új terhelése súlyosan érintette, és egyre inkább az elektromos rendszer okozta meghibásodás a bizonyíték.

Az ADAc és a RAC statisztikái szerint közel 36%-ban az összes autóhiba elektromos meghibásodása tudható be. A szám elemzésekor megállapítható, hogy a hibák több mint 50%-át az ólom-savas akkumulátor alkatrészei okozzák. Az akkumulátor alatti két fő jellemzőnek tükröznie kell az ólomakkumulátorok állapotát: (1) Töltési állapot (SoC): A SOC azt jelzi, hogy mennyi töltés érhető el, az akkumulátor névleges kapacitása (azaz az új akkumulátor SOC SOC) százalékos megjelenítése.

(2) Működési állapot (SOH): Az SOH jelzi, hogy mennyi töltés tárolható. A töltési állapot töltési állapotjelzője jobb, mint az akkumulátor üzemanyagszint-jelzője. Az SOC kiszámításának számos módja van, ezek közül kettő: a nyitott áramköri feszültségmérési módszer és a Coulomb-vizsgálat (Coulomb-számlálási módszerként is ismert).

(1) Nyitott áramköri feszültség (VOC) mérési módszer: A nyitott áramköri feszültség és annak töltési állapota közötti sűrített kapcsolat akkumulátormentes állapotban. Ennek a számítási módszernek két alapvető korlátja van: Először is, az SOC kiszámításához az akkumulátornak ki kell nyílnia, terhelés nélkül; a második az, hogy ez a mérés csak jelentős stabilitási időszak után pontos. Ezek a korlátozások miatt a VOC módszer nem alkalmas az SOC online kiszámítására.

Ezt a módszert általában autószerelő műhelyben alkalmazzák, ahol az akkumulátort eltávolítják, és feszültségtáblázattal mérhető a feszültség a pozitív és negatív elektromos pólusok között. (2) Coulomb-teszt: Ez a módszer a Coulomb-számlálást használja az áramerősség időpontokhoz méréséhez, ezáltal meghatározva az SOC-t. Ezzel a módszerrel az SOC valós időben számítható, még akkor is, ha az akkumulátor terhelés alatt van.

A coulomb-mérés hibája azonban idővel nőni fog. Általában átfogóan a nyitott áramköri feszültséget és a coulomb-számlálást használja az akkumulátor töltési állapotának kiszámításához. Az üzemállapot működési állapota tükrözi az akkumulátor általános állapotát és töltéstárolási képességét az új akkumulátorokhoz képest.

Magának az akkumulátornak a természetéből adódóan az SOH nagyon bonyolult, az akkumulátor kémiai összetételétől és környezetétől függően. Az akkumulátor SOH-ját számos tényező befolyásolja, beleértve a töltés elfogadását, a belső impedanciát, a feszültséget, az önkisülést és a hőmérsékletet. Ezeket a tényezőket általában nehéz mérni ezeknek a tényezőknek a valós idejű környezetekben az autóipari környezetben.

Az indítási fázisban (motorindítás) az akkumulátor van a legnagyobb terhelés alatt, ekkor az ólomakkumulátor-érzékelő fejlesztője által ténylegesen használt SOC és SOH számítási módszerek, amelyeket a vezető autóakkumulátor-érzékelő fejlesztők is használnak, szigorúan bizalmasak, gyakran szabadalmaztatottak. Védje. Szellemi tulajdon tulajdonosaként általában szorosan együttműködnek a VARTA-val és a MOLL-lal ezen algoritmusok kidolgozásában.

Az 1. ábra az akkumulátor észlelésére általánosan használt diszkrét áramkört mutatja. 1. ábra: Külön akkumulátor-észlelési megoldás Ez az áramkör három részre osztható: (1) Akkumulátor érzékelés: az akkumulátor feszültségét egy rezisztív csillapító érzékeli közvetlenül az akkumulátor pozitív elektródájáról. Az áram érzékelésére érzékelő ellenállást használnak (12V-os alkalmazást általában 100M-ben használnakω) Az akkumulátor negatívjai és a földelés között.

Ebben a konfigurációban az autó fém alváza általában, és az érzékelési ellenállás az akkumulátor áramkörébe van szerelve. Más konfigurációkban az akkumulátor negatív elektródája az. Az SOH számításokkal kapcsolatban az akkumulátor hőmérsékletét is észlelni kell.

(2) Mikrokontroller: Mikrokontroller vagy MCU fontos befejezése két feladat. Az első feladat az analóg konverter (ADC) eredményének feldolgozása. Ez a munka egyszerű lehet, például csak az alapvető szűrést; bonyolult lehet, például az SOC és az SOH kiszámítása.

A tényleges funkció az MCU feldolgozási képességeitől és az autógyártók igényeitől függ. A második feladat a folyamat elküldése a kommunikációs interfészen keresztül az ECU-hoz. (3) Kommunikációs interfész: Jelenleg a helyi összekötő hálózati (LIN) interfész a leggyakoribb kommunikációs interfész az akkumulátorérzékelők és az ECU-k között.

A Lin egysoros, olcsó alternatívája egy széles körben ismert CAN protokollnak. Ez az akkumulátorészlelés legegyszerűbb konfigurációja. A legtöbb precíziós akkumulátorészlelési algoritmus azonban egyszerre igényel akkumulátorfeszültséget és áramerősséget, vagy akkumulátorfeszültséget, áramerősséget és hőmérsékletet.

A szinkron mintavételezéshez legfeljebb két analóg-digitális átalakítót kell hozzáadnia. Ezenkívül az ADC és az MCU beállítják a tápegységet a megfelelő működéshez, ami új áramköri bonyolultságot okoz. Ezt a Lin adó-vevő gyártója a tápegység integrálásával oldotta meg.

Az autóipari precíziós akkumulátor-érzékelés következő fejlesztése az integrált ADC, MCU és Lin adó-vevők, mint például az ADU AduC703X sorozatú precíziós szimulációs mikrovezérlője. Az AduC703X két vagy három 8KSP-t, 16 bites<000000>sigma;-Adc-t, egy 20,48MHzarm7TDMIMCU-t és egy integrált Linv2-t biztosít.

0 kompatibilis adó-vevő. Az ADUC703X sorozat egy alacsony nyomáskülönbség-szabályozóval van beépítve, amely közvetlenül az ólom-savas akkumulátorról táplálható. Az autóakkumulátor-észlelési igények kielégítése érdekében az előlap a következő eszközt tartalmazza: feszültségcsillapító az akkumulátor feszültségének figyelésére; programozható erősítő erősítő, 100 m-relωHa az ellenállást együtt használja, támogassa az 1A-tól 1500A-ig terjedő teljes áramerősséget; egy akkumulátor, támogatja a coulomb-számlálást szoftveres felügyelet nélkül; és egyetlen hőmérséklet-érzékelő.

A 2. ábra egy megoldást mutat erre az integrált eszközre. 2. ábra: Megoldás integrált eszközökre Néhány évvel ezelőtti példa, hogy csak a csúcskategóriás autókat szerelték fel akkumulátorérzékelővel. Ma már egyre több a közepes és alsó kategóriás autó kis elektronikai eszközök beszerelésére, és ez még tíz éve még csak a csúcsmodelleknél volt látható.

Az ólomakkumulátorok által okozott hibák száma ezért folyamatosan bővül. Néhány év elteltével minden autó felszereli az akkumulátor-érzékelőt, hogy csökkentse az elektronikus eszköz kockázatának növekedését.