შეამცირეთ ავტომობილის ელექტრული უკმარისობა ლითიუმის ბატარეის ზუსტი გამოვლენისა და ზონდირების ტექნოლოგიის გამოყენებით

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

ყოველი ხუთი მანქანის უკმარისობა არის ერთ-ერთი ბატარეა. მომდევნო რამდენიმე წელიწადში, საავტომობილო ტექნოლოგიების მზარდი პოპულარობით, როგორიცაა ელექტრული ტრანსმისია, გაშვების/ჩამქრალი ძრავის მართვა და ჰიბრიდი (ელექტროენერგია/გაზი), ეს საკითხი უფრო და უფრო სერიოზული გახდება. გაუმართაობის შესამცირებლად, ბატარეის ძაბვა, დენი და ტემპერატურა ზუსტად არის გამოვლენილი, შედეგები წინასწარ დამუშავებულია, გამოიყენება დატენვის მდგომარეობა და სამუშაო მდგომარეობა და შედეგები იგზავნება ძრავის მართვის განყოფილებაში (ECU) და საკონტროლო დატენვის ფუნქციაზე.

თანამედროვე მანქანები მე-20 საუკუნის დასაწყისში დაიბადა. პირველი მანქანა ეყრდნობა ხელით გაშვებას, დიდი სიძლიერით, არის მაღალი რისკი და მანქანის ამ ხელის ამწემ ბევრი სიკვდილი გამოიწვია. 1902 წელს წარმატებით შეიქმნა პირველი ბატარეის ძრავა.

1920 წლისთვის ყველა მანქანა ამუშავდა. საწყისი გამოყენება არის მშრალი ბატარეა. როდესაც ელექტროენერგია ამოიწურება, ის უნდა შეიცვალოს.

მალე თხევადი ბატარეა (ანუ უძველესი ტყვიის მჟავა ბატარეა) ცვლის მშრალ ბატარეას. ტყვიის მჟავა ბატარეის უპირატესობა ის არის, რომ როდესაც ძრავა მუშაობს, მას შეუძლია დატენოს. გასულ საუკუნეში ტყვიმჟავა ბატარეებში მცირე ცვლილებაა და ბოლო მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება მისი დალუქვაა.

ჭეშმარიტი ცვლილება მისი მოთხოვნილებაა. თავდაპირველად, ბატარეა გამოიყენება მხოლოდ მანქანის დასაწყებად, საყვირით და ნათურის ელექტრომომარაგებით. დღეს ავტომობილის ყველა ელექტრული სისტემა აალებამდე უნდა იკვებებოდეს.

ახალი ელექტრონული მოწყობილობების ზრდა არ არის მხოლოდ GPS და DVD ფლეერები და სხვა სამომხმარებლო ელექტრონული მოწყობილობები. დღეს, ძრავის მართვის განყოფილება (ECU), ელექტრო მანქანის ფანჯარა და ელექტრო სავარძელი და სხეულის ელექტრონული მოწყობილობა, როგორიცაა ელექტრო სავარძელი, გახდა მრავალი ძირითადი მოდელის სტანდარტული კონფიგურაცია. ექსპონენციური დონის ახალმა დატვირთვამ სერიოზულად იმოქმედა და ელექტრული სისტემით გამოწვეული უკმარისობა სულ უფრო და უფრო მტკიცებულება ხდება.

ADac-ისა და RAC-ის სტატისტიკის მიხედვით, თითქმის 36% შეიძლება მიეკუთვნებოდეს ელექტრო ჩავარდნას ყველა მანქანის გაუმართაობისას. თუ რიცხვი გაანალიზებულია, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ გაუმართაობის 50% -ზე მეტი გამოწვეულია ტყვიის მჟავა ბატარეის კომპონენტებით. ბატარეის ქვემოთ ორი ძირითადი მახასიათებელი უნდა ასახავდეს ტყვიის მჟავა ბატარეების სიჯანსაღეს: (1) დატენვის მდგომარეობა (SoC): SOC მიუთითებს რამდენი დამუხტვის მიწოდება შეიძლება, ბატარეის ნომინალური სიმძლავრე (ანუ ბატარეის ახალი SOC SOC) პროცენტული წარმოდგენა.

(2) ოპერაციული სტატუსი (SOH): SOH მიუთითებს რამდენი მუხტის შენახვა შეიძლება. დატენვის მდგომარეობის დატენვის სტატუსის მითითება უკეთესია, ვიდრე ბატარეის საწვავის საზომი. SOC-ის გამოთვლის მრავალი გზა არსებობს, რომელთაგან ორი არის ორი: ღია წრედის ძაბვის გაზომვის მეთოდი და კულონის ანალიზი (ასევე ცნობილია როგორც კულონის დათვლის მეთოდი).

(1) ღია მიკროსქემის ძაბვის (VOC) გაზომვის მეთოდი: კონდენსირებული ურთიერთობა ღია წრედის ძაბვასა და მის დატენვის მდგომარეობას შორის ბატარეის გარეშე. ამ გამოთვლის მეთოდს აქვს ორი ძირითადი ზღვარი: პირველი, SOC-ის გამოსათვლელად, ბატარეა უნდა გაიხსნას, დატვირთვის გარეშე; მეორე ის არის, რომ ეს გაზომვა ზუსტია მხოლოდ მნიშვნელოვანი სტაბილურობის პერიოდის შემდეგ. ეს შეზღუდვები ხდის VOC მეთოდს შეუსაბამო SOC-ის ონლაინ გაანგარიშებისთვის.

ამ მეთოდს ჩვეულებრივ იყენებენ ავტომობილების სარემონტო მაღაზიაში, სადაც ბატარეა ამოღებულია და დადებით და უარყოფით ელექტრო ბოძებს შორის ძაბვის გაზომვა შესაძლებელია ძაბვის ცხრილით. (2) Coulomb assay: ეს მეთოდი იყენებს Coulomb Count-ს დენის დროის წერტილებამდე გადასაყვანად, რითაც განსაზღვრავს SOC. ამ მეთოდის გამოყენებით, SOC შეიძლება გამოითვალოს რეალურ დროში, მაშინაც კი, თუ ბატარეა დატვირთვის პირობებშია.

თუმცა, კულონის გაზომვის შეცდომა დროთა განმავლობაში გაიზრდება. ბატარეის დატენვის მდგომარეობის გამოსათვლელად ის ზოგადად ყოვლისმომცველად იყენებს ღია წრის ძაბვას და კულონების დათვლას. გაშვებული მდგომარეობის ოპერაციული მდგომარეობა ასახავს ბატარეის ზოგად მდგომარეობას და ახალ ბატარეებთან შედარებით დატენვის შენახვის უნარს.

თავად ბატარეის ბუნებიდან გამომდინარე, SOH ძალიან რთულია, რაც დამოკიდებულია ბატარეის ქიმიურ შემადგენლობასა და გარემოზე. ბატარეის SOH გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, მათ შორის დატენვის მიღება, შიდა წინაღობა, ძაბვა, თვითგამორთვა და ტემპერატურა. ეს ფაქტორები ზოგადად მიჩნეულია, რომ ძნელია ამ ფაქტორების გაზომვა რეალურ დროში საავტომობილო გარემოში.

გაშვების ფაზაში (ძრავის გაშვება) ბატარეა არის ყველაზე დიდი დატვირთვის ქვეშ, ამ დროს SOC და SOH გაანგარიშების მეთოდები, რომლებიც ფაქტობრივად გამოიყენება წამყვანი ბატარეის სენსორის დეველოპერების მიერ, რომლებიც რეალურად გამოიყენება ავტომობილების ბატარეის სენსორის წამყვანი დეველოპერების მიერ, ძალიან კონფიდენციალურია და ხშირად დაპატენტებულია. დაიცავი. როგორც ინტელექტუალური საკუთრების მფლობელები, ისინი ჩვეულებრივ მჭიდროდ თანამშრომლობენ VARTA-სთან და MOLL-თან ამ ალგორითმების შემუშავებისთვის.

ნახაზი 1 გვიჩვენებს ბატარეის აღმოჩენისთვის ჩვეულებრივ გამოყენებულ დისკრეტულ წრეს. სურათი 1: ცალკეული ბატარეის გამოვლენის გამოსავალი ეს წრე შეიძლება დაიყოს სამ ნაწილად: (1) ბატარეის ამოცნობა: ბატარეის ძაბვა ამოიცნობს რეზისტენტული ატენუატორის მიერ პირდაპირ ბატარეის დადებითი ელექტროდიდან. დენის გამოსავლენად, გამოვლენის რეზისტორი (12V აპლიკაცია ჩვეულებრივ გამოიყენება 100 მω) ბატარეის ნეგატივებსა და დამიწებს შორის.

ამ კონფიგურაციაში, მანქანის ლითონის შასი არის ზოგადად, და აღმოჩენის წინააღმდეგობა დამონტაჟებულია ბატარეის მიმდინარე წრეში. სხვა კონფიგურაციებში ბატარეის უარყოფითი ელექტროდია. SOH-ის გამოთვლების შესახებ, თქვენ ასევე უნდა დაადგინოთ ბატარეის ტემპერატურა.

(2) მიკროკონტროლერი: მიკროკონტროლერი ან MCU მნიშვნელოვანი ორი ამოცანის შესრულება. პირველი ამოცანაა ანალოგური გადამყვანის (ADC) შედეგის დამუშავება. ეს სამუშაო შეიძლება იყოს მარტივი, მაგალითად, მხოლოდ ძირითადი გაფილტვრა; ეს შეიძლება იყოს რთული, როგორიცაა SOC და SOH გამოთვლა.

ფაქტობრივი ფუნქცია დამოკიდებულია MCU-ის დამუშავების შესაძლებლობებზე და მანქანის მწარმოებლების საჭიროებებზე. მეორე ამოცანაა პროცესის გაგზავნა საკომუნიკაციო ინტერფეისის მეშვეობით ECU-ში. (3) საკომუნიკაციო ინტერფეისი: ამჟამად, ლოკალური ურთიერთდაკავშირების ქსელის (LIN) ინტერფეისი არის ყველაზე გავრცელებული საკომუნიკაციო ინტერფეისი ბატარეის სენსორებსა და ECU-ებს შორის.

Lin არის ერთი ხაზი, იაფი ალტერნატივა ფართოდ ცნობილი CAN პროტოკოლისთვის. ეს არის ბატარეის ამოცნობის ყველაზე მარტივი კონფიგურაცია. თუმცა, ზუსტი ბატარეის გამოვლენის ალგორითმების უმეტესობა მოითხოვს როგორც ბატარეის ძაბვას, ასევე დენს, ან ბატარეის ძაბვას, დენსა და ტემპერატურას ერთდროულად.

სინქრონული შერჩევის განსახორციელებლად, თქვენ უნდა დაამატოთ ორი ანალოგური ციფრული გადამყვანი. გარდა ამისა, ADC და MCU არეგულირებენ კვების წყაროს სწორად მუშაობისთვის, რაც იწვევს მიკროსქემის ახალ სირთულეს. ეს გადაწყდა Lin გადამცემის მწარმოებლის მიერ ელექტროენერგიის მიწოდების ინტეგრირებით.

ავტომობილების ზუსტი ბატარეის გამოვლენის შემდეგი განვითარება არის ინტეგრირებული ADC, MCU და Lin გადამცემები, როგორიცაა ADU-ს AduC703X სერიის Precision Simulation მიკროკონტროლერი. AduC703X აწვდის ორ ან სამ 8KSP-ს, 16-bit<000000>sigma;-Adc-ს, 20.48MHzarm7TDMIMCU-ს და ინტეგრირებულ Linv2-ს.

0 თავსებადი გადამცემი. ADUC703X სერია ინტეგრირებულია დაბალი წნევის სხვაობის მარეგულირებელთან, რომელიც შეიძლება იკვებებოდეს პირდაპირ ტყვიის მჟავა ბატარეიდან. საავტომობილო ბატარეის აღმოჩენის მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად, წინა ნაწილი მოიცავს შემდეგ მოწყობილობას: ძაბვის დამამცირებელი ბატარეის ძაბვის მონიტორინგისთვის; პროგრამირებადი გამაძლიერებელი, 100 მωრეზისტორის ერთად გამოყენებისას მხარი დაუჭირეთ სრულმასშტაბიან დენს 1A-დან 1500A-მდე; აკუმულატორი, მხარს უჭერს კულონების რაოდენობას პროგრამული მონიტორინგის გარეშე; და ერთი ტემპერატურის სენსორი.

სურათი 2 გვიჩვენებს ამ ინტეგრირებული მოწყობილობის გადაწყვეტას. სურათი 2: ინტეგრირებული მოწყობილობების გადაწყვეტა რამდენიმე წლის წინანდელი მაგალითი, მხოლოდ მაღალი კლასის მანქანები აღჭურვილია ბატარეის სენსორით. დღეს სულ უფრო და უფრო მეტია საშუალო და დაბალი კლასის მანქანები მცირე ელექტრონული მოწყობილობების დასაყენებლად და ეს მხოლოდ ათი წლის წინანდელ მაღალი კლასის მოდელებში ჩანს.

ამრიგად, ტყვიის მჟავა ბატარეებით გამოწვეული ხარვეზების რაოდენობა მუდმივად ემატება. რამდენიმე წლის შემდეგ, თითოეული მანქანა დააინსტალირებს ბატარეის სენსორს, რათა შეამციროს ელექტრონული მოწყობილობის რისკის გაზრდის რისკი.