Dragðu úr rafmagnsbilun í bílum með því að nota nákvæma litíum rafhlöðuskynjun og skynjunartækni

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Hver fimm bíla bilun er ein af rafhlöðunum. Á næstu árum, með auknum vinsældum bifreiðatækni eins og rafskiptingu, ræsingu / flameout vélarstjórnun og tvinn (rafmagn / gas), mun þetta mál verða alvarlegra og alvarlegra. Til að draga úr biluninni eru spennu, straumur og hitastig rafhlöðunnar nákvæmlega greind og niðurstöðurnar eru formeðhöndlaðar, hleðsluástandið og rekstrarástandið er notað og niðurstöðurnar sendar til vélstýringareiningarinnar (ECU) og stjórnunarhleðsluaðgerðarinnar.

Nútímabílar fæddust snemma á 20. öld. Fyrsti bíllinn treystir á handvirka gangsetningu, með miklum styrk, mikil hætta er á og þessi handsveif bílsins hefur valdið miklum dauða. Árið 1902 var fyrsti mótorinn sem byrjaði með rafhlöðu þróaður með góðum árangri.

Um 1920 hafa allir bílarnir verið ræstir. Upphafleg notkun er þurr rafhlaða. Þegar raforka er uppurin þarf að skipta um hana.

Fljótlega kemur fljótandi rafhlaðan (þ.e. forna blý-sýru rafhlaðan) í stað þurr rafhlöðunnar. Kosturinn við blýsýru rafhlöðuna er þegar vélin er í gangi, hún getur hlaðið úr. Á síðustu öld hefur lítil breyting orðið á blýsýrurafhlöðum og síðasta mikilvæga endurbótin er að innsigla þær.

Sönn breyting eru þarfir hennar. Í fyrstu er rafhlaðan aðeins notuð til að ræsa bílinn, flautuna og aflgjafa fyrir lampann. Í dag verða öll rafkerfi bílsins að vera knúin fyrir íkveikju.

Aukning nýrra rafeindatækja eru ekki bara GPS- og DVD-spilarar og önnur rafeindatæki til neytenda. Í dag er vélstýringareiningin (ECU), rafbílsglugginn og rafmagnssætið og rafeindabúnaður líkamans eins og rafmagnssæti orðin staðlað uppsetning margra grunngerða. Nýja álagið á veldisvísisstiginu hefur haft alvarleg áhrif og bilunin af völdum rafkerfisins er í auknum mæli sönnunargögnin.

Samkvæmt tölfræði ADAc og RAC má rekja tæplega 36% til rafmagnsbilunar í öllum bílbilunum. Ef talan er greind má komast að því að meira en 50% af biluninni stafar af íhlutum blýsýru rafhlöðunnar. Tveir lykileiginleikar fyrir neðan rafhlöðuna ættu að endurspegla heilsu blýsýrurafhlöðu: (1) Hleðsluástand (SoC): SOC gefur til kynna hversu mikið hleðslu er hægt að veita, hlutfallsgetu rafhlöðunnar (þ.e. nýja rafhlöðunnar SOC SOC).

(2) Rekstrarstaða (SOH): SOH gefur til kynna hversu mikið hleðslu er hægt að geyma. Hleðslustaða hleðslustaða er betri en eldsneytismælir rafhlöðunnar. Það eru margar leiðir til að reikna út SOC, þar af eru tvær tvær: spennumælingaraðferð með opinni hringrás og Coulomb prófun (einnig þekkt sem Coulomb talningaraðferð).

(1) Mælingaraðferð opinn hringrásarspennu (VOC): Þétt samband milli spennu í opnu hringrásinni og hleðsluástands hennar meðan á rafhlöðulausu stendur. Þessi útreikningsaðferð hefur tvö grunntakmörk: Í fyrsta lagi, til þess að reikna út SOC, verður rafhlaðan að opna, ekkert álag; annað er að þessi mæling er aðeins nákvæm eftir töluvert stöðugleikatímabil. Þessar takmarkanir gera það að verkum að VOC aðferðin hentar ekki fyrir útreikning á SOC á netinu.

Þessi aðferð er venjulega notuð á bílaverkstæði þar sem rafgeymirinn er fjarlægður og hægt er að mæla spennuna á milli jákvæða og neikvæða rafskautsins með spennutöflu. (2) Coulomb próf: Þessi aðferð notar Coulomb Count til að taka strauminn á tímapunkta og ákvarða þar með SOC. Með þessari aðferð er hægt að reikna út SOC í rauntíma, jafnvel þótt rafhlaðan sé undir álagsskilyrðum.

Hins vegar mun skekkjan í coulombmælingunni aukast með tímanum. Það er almennt alhliða að nota opna hringrás spennu og coulomb talningu til að reikna út hleðslustöðu rafhlöðunnar. Rekstrarstaða akstursstöðu endurspeglar almennt ástand rafhlöðunnar og getu hennar til að geyma hleðslu samanborið við nýjar rafhlöður.

Vegna eðlis rafhlöðunnar sjálfrar er SOH mjög flókið, allt eftir efnasamsetningu og umhverfi rafhlöðunnar. SOH rafhlöðunnar hefur áhrif á marga þætti, þar á meðal hleðsluviðurkenningu, innri viðnám, spennu, sjálfsafhleðslu og hitastig. Þessa þætti er almennt talið erfitt að mæla þessa þætti í rauntímaumhverfi í bílaumhverfi.

Í ræsingarfasa (ræsing vélar) er rafhlaðan undir mestu álagi, á þessum tíma eru SOC og SOH útreikningsaðferðirnar sem raunverulega eru notaðar af leiðandi rafhlöðuskynjara sem eru notaðar af leiðandi rafhlöðuskynjara framleiðendum í raun og veru mjög trúnaðarmál, sem oft eru með einkaleyfi. Verndaðu. Sem eigandi hugverka, vinna þeir venjulega náið með VARTA og MOLL að því að þróa þessi reiknirit.

Mynd 1 sýnir almennt notaða staka hringrásina fyrir rafhlöðugreiningu. Mynd 1: Aðskilin rafhlöðuskynjunarlausn Þessa hringrás má skipta í þrjá hluta: (1) rafhlöðuskynjun: rafhlöðuspenna skynjar með viðnámsdeyfingu beint frá jákvæðu rafskautinu. Til að greina straum er skynjunarviðnám (12V forrit er almennt notað í 100Mω) Meðal neikvæðra rafhlöðu og jörð.

Í þessari stillingu er málmundirvagn bílsins almennt og uppgötvunarviðnámið er fest í núverandi hringrás rafhlöðunnar. Í öðrum stillingum er neikvæða rafskaut rafhlöðunnar. Um SOH útreikninga verður þú einnig að greina hitastig rafhlöðunnar.

(2) Örstýring: Örstýring eða MCU mikilvæg að ljúka tveimur verkefnum. Fyrsta verkefnið er að vinna úr niðurstöðu hliðræns breyti (ADC). Þessi vinna getur verið einföld, svo sem aðeins grunnsíun; það getur verið flókið, eins og að reikna SOC og SOH.

Raunveruleg virkni fer eftir vinnslugetu MCU og þörfum bílaframleiðenda. Annað verkefni er að senda ferlið í gegnum samskiptaviðmótið til ECU. (3) Samskiptaviðmót: Eins og er er staðbundið samtengingarnet (LIN) tengið algengasta samskiptaviðmótið milli rafhlöðuskynjara og rafgeyma.

Lin er einlína, ódýr valkostur við víðþekkta CAN siðareglur. Þetta er auðveldasta uppsetning rafhlöðugreiningar. Hins vegar þurfa flest nákvæm rafhlöðugreiningaralgrím bæði rafhlöðuspennu og straum, eða rafhlöðuspennu, straum og hitastig samtímis.

Til að gera samstillta sýnatöku þarftu að bæta við allt að tveimur hliðrænum í stafrænum breytum. Að auki stilla ADC og MCU aflgjafann til að virka rétt, sem veldur nýjum flóknum hringrás. Þetta hefur verið leyst af Lin senditæki framleiðanda með því að samþætta aflgjafa.

Næsta þróun á nákvæmni rafhlöðugreiningu fyrir bíla er samþætt ADC, MCU og Lin senditæki, eins og ADU&39;s AduC703X Series Precision Simulation Microcontroller. AduC703X gefur tvo eða þrjá 8KSP, 16-bita<000000>sigma;-Adc, 20,48MHzarm7TDMIMCU og samþættan Linv2.

0 samhæft senditæki. ADUC703X röðin er samþætt lágþrýstingsmunarstilli, sem hægt er að knýja beint frá blýsýru rafhlöðunni. Til að mæta þörfum rafhlöðugreiningar í bifreiðum inniheldur framendinn eftirfarandi tæki: spennudeyfi til að fylgjast með rafhlöðuspennu; forritanlegur magnari, með 100mωÞegar viðnámið er notað saman skaltu styðja við strauminn í fullri stærð frá 1A til 1500A; rafgeymir, styður fjölda coulomb án hugbúnaðareftirlits; og einn hitaskynjari.

Mynd 2 sýnir lausn á þessu samþætta tæki. Mynd 2: Lausn á samþættum tækjum Dæmi um fyrir nokkrum árum síðan voru aðeins hágæða bílar með rafhlöðuskynjara. Í dag eru sífellt fleiri meðalstórir og lágir bílar til að setja upp lítil rafeindatæki og það er aðeins hægt að sjá það í hágæða gerðum fyrir tíu árum.

Fjöldi bilana af völdum blýsýrurafgeyma bætist því stöðugt við. Eftir nokkur ár mun hver bíll setja upp rafhlöðuskynjarann ​​til að draga úr hættu á að auka hættu á rafeindabúnaði.