Sumažinkite automobilių elektros gedimus naudodami tikslią ličio baterijos aptikimo ir jutimo technologiją

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

Kas penkių automobilių gedimas yra vienas iš akumuliatorių. Per ateinančius kelerius metus, populiarėjant automobilių technologijoms, tokioms kaip elektrinė transmisija, variklio paleidimo / liepsnos išjungimo valdymas ir hibridas (elektra / dujos), ši problema taps vis rimtesnė. Siekiant sumažinti gedimą, tiksliai aptinkama akumuliatoriaus įtampa, srovė ir temperatūra, o rezultatai iš anksto apdorojami, naudojama įkrovimo būsena ir veikimo būsena, o rezultatai siunčiami į variklio valdymo bloką (ECU) ir valdymo įkrovimo funkciją.

Šiuolaikiniai automobiliai gimė XX amžiaus pradžioje. Pirmasis automobilis remiasi rankiniu paleidimu, su dideliu stiprumu, yra didelė rizika, o šis automobilio rankinis švaistiklis sukėlė daug mirčių. 1902 m. buvo sėkmingai sukurtas pirmasis akumuliatoriaus variklis.

Iki 1920 m. visi automobiliai buvo užvesti. Pradinis naudojimas yra sausa baterija. Kai elektros energija išsenka, ją reikia pakeisti.

Netrukus skystas akumuliatorius (ty senovinis švino-rūgšties akumuliatorius) pakeičia sausą akumuliatorių. Švino-rūgštinio akumuliatoriaus privalumas yra tas, kad kai variklis veikia, jį galima įkrauti iš. Praėjusį šimtmetį švino-rūgšties baterijos pasikeitė nedaug, o paskutinis svarbus patobulinimas – jų sandarinimas.

Tikri pokyčiai yra jų poreikiai. Iš pradžių akumuliatorius naudojamas tik automobilio užvedimui, garso signalui ir lempos maitinimo šaltiniui. Šiandien visos automobilio elektros sistemos turi būti maitinamos prieš uždegimą.

Naujų elektroninių prietaisų antplūdis yra ne tik GPS ir DVD grotuvai bei kiti plataus vartojimo elektroniniai prietaisai. Šiandien variklio valdymo blokas (ECU), elektromobilio langas ir elektrinė sėdynė bei kėbulo elektroninis įrenginys, pavyzdžiui, elektrinė sėdynė, tapo standartine daugelio pagrindinių modelių konfigūracija. Nauja eksponentinio lygio apkrova rimtai paveikė, o elektros sistemos sukeltas gedimas vis dažniau tampa įrodymu.

Remiantis ADAc ir RAC statistika, beveik 36% visų automobilių gedimų gali būti siejami su elektros gedimu. Išanalizavus skaičių galima nustatyti, kad daugiau nei 50% gedimo sukelia švino-rūgšties akumuliatoriaus komponentai. Dvi pagrindinės savybės, esančios žemiau akumuliatoriaus, turėtų atspindėti švino rūgšties akumuliatorių būklę: (1) Įkrovimo būsena (SoC): SOC nurodo, kiek galima įkrauti, akumuliatoriaus nominali talpa (ty naujojo akumuliatoriaus SOC SOC) procentinė išraiška.

(2) Veikimo būsena (SOH): SOH rodo, kiek įkrovos galima laikyti. Įkrovimo būsenos įkrovos būsenos indikatorius yra geresnis nei akumuliatoriaus degalų matuoklis. Yra daug būdų, kaip apskaičiuoti SOC, iš kurių du yra du: atviros grandinės įtampos matavimo metodas ir Kulono tyrimas (taip pat žinomas kaip Kulono skaičiavimo metodas).

(1) Atviros grandinės įtampos (VOC) matavimo metodas: kondensuotas ryšys tarp atviros grandinės įtampos ir jos įkrovimo būsenos, kai akumuliatoriaus nėra. Šis skaičiavimo metodas turi dvi pagrindines ribas: Pirma, norint apskaičiuoti SOC, akumuliatorius turi atsidaryti, be apkrovos; antra, šis matavimas yra tikslus tik po ilgo stabilumo laikotarpio. Dėl šių apribojimų LOJ metodas netinka SOC skaičiavimui internetu.

Šis būdas dažniausiai naudojamas autoservise, kur išimamas akumuliatorius, o įtampos lentele galima išmatuoti įtampą tarp teigiamo ir neigiamo elektros polių. (2) Kulono tyrimas. Šis metodas naudoja Kulonų skaičių, kad būtų galima nustatyti srovę iki laiko taškų ir taip nustatyti SOC. Naudojant šį metodą, SOC galima apskaičiuoti realiuoju laiku, net jei akumuliatorius yra apkrautas.

Tačiau kulono matavimo paklaida laikui bėgant didės. Akumuliatoriaus įkrovimo būsenai apskaičiuoti paprastai visapusiškai naudojama atviros grandinės įtampa ir kulonų skaičiavimas. Veikimo būsena atspindi bendrą akumuliatoriaus būseną ir jo gebėjimą išsaugoti įkrovą, palyginti su naujomis baterijomis.

Dėl paties akumuliatoriaus pobūdžio SOH yra labai sudėtingas, priklausomai nuo akumuliatoriaus cheminės sudėties ir aplinkos. Akumuliatoriaus SOH veikia daugelis veiksnių, įskaitant įkrovimo priimtinumą, vidinę varžą, įtampą, savaiminį išsikrovimą ir temperatūrą. Paprastai manoma, kad šiuos veiksnius sunku išmatuoti realiu laiku automobilių aplinkoje.

Paleidimo fazėje (variklio užvedimas) akumuliatorius yra apkraunamas didžiausiu, šiuo metu SOC ir SOH skaičiavimo metodai, kuriuos faktiškai naudoja švino akumuliatoriaus jutiklio kūrėjas, faktiškai naudojami pirmaujančių automobilių akumuliatorių jutiklių kūrėjų, yra labai konfidencialūs, dažnai patentuojami. Apsaugoti. Būdami intelektinės nuosavybės savininkais, jie paprastai glaudžiai bendradarbiauja su VARTA ir MOLL kurdami šiuos algoritmus.

1 paveiksle parodyta dažniausiai naudojama atskiroji grandinė akumuliatoriaus aptikimui. 1 pav. Atskiras akumuliatoriaus aptikimo sprendimas Šią grandinę galima suskirstyti į tris dalis: (1) akumuliatoriaus aptikimas: akumuliatoriaus įtampa aptinkama varžiniu slopintuvu tiesiai iš teigiamo akumuliatoriaus elektrodo. Srovei aptikti naudojamas aptikimo rezistorius (12V taikymas paprastai naudojamas 100Mω) Tarp akumuliatoriaus minusų ir žemės.

Šioje konfigūracijoje paprastai yra metalinė automobilio važiuoklė, o aptikimo varža yra sumontuota akumuliatoriaus srovės grandinėje. Kitose konfigūracijose neigiamas akumuliatoriaus elektrodas yra. Kalbant apie SOH skaičiavimus, taip pat turite nustatyti akumuliatoriaus temperatūrą.

(2) Mikrovaldiklis: Mikrovaldiklis arba MCU svarbios dvi užduotys. Pirmoji užduotis yra apdoroti analoginio keitiklio (ADC) rezultatą. Šis darbas gali būti paprastas, pavyzdžiui, tik pagrindinis filtravimas; tai gali būti sudėtinga, pvz., SOC ir SOH apskaičiavimas.

Faktinė funkcija priklauso nuo MCU apdorojimo galimybių ir automobilių gamintojų poreikių. Antroji užduotis yra nusiųsti procesą per ryšio sąsają į ECU. (3) Ryšio sąsaja: šiuo metu vietinio sujungimo tinklo (LIN) sąsaja yra labiausiai paplitusi ryšio sąsaja tarp akumuliatoriaus jutiklių ir ECU.

Linas yra vienos eilutės, nebrangi alternatyva plačiai žinomam CAN protokolui. Tai lengviausia akumuliatoriaus aptikimo konfigūracija. Tačiau daugumai tikslių baterijų aptikimo algoritmų vienu metu reikia ir akumuliatoriaus įtampos, ir srovės, arba akumuliatoriaus įtampos, srovės ir temperatūros.

Norėdami atlikti sinchroninį atranką, turite pridėti iki dviejų analoginių ir skaitmeninių keitiklių. Be to, ADC ir MCU sureguliuoja maitinimo šaltinį, kad jis tinkamai veiktų, todėl grandinė tampa sudėtingesnė. Tai išsprendė Lin siųstuvo-imtuvo gamintojas, integruodamas maitinimo šaltinį.

Kitas automobilių tikslaus baterijos aptikimo patobulinimas yra integruoti ADC, MCU ir Lin siųstuvai-imtuvai, tokie kaip ADU AduC703X serijos tikslumo modeliavimo mikrovaldiklis. AduC703X tiekia du arba tris 8KSP, 16 bitų<000000>sigma;-Adc, 20,48MHzarm7TDMIMCU ir integruotą Linv2.

0 suderinamas siųstuvas-imtuvas. ADUC703X serija yra integruota su žemo slėgio skirtumo reguliatoriumi, kuris gali būti maitinamas tiesiai iš švino rūgšties akumuliatoriaus. Siekiant patenkinti automobilių akumuliatoriaus aptikimo poreikius, priekinėje dalyje yra toks įrenginys: įtampos slopintuvas akumuliatoriaus įtampai stebėti; programuojamas stiprinimo stiprintuvas su 100mωNaudodami rezistorių kartu, palaikykite visos skalės srovę nuo 1A iki 1500A; akumuliatorius, palaiko kulonų skaičių be programinės įrangos stebėjimo; ir vienas temperatūros jutiklis.

2 paveiksle parodytas šio integruoto įrenginio sprendimas. 2 pav. Integruotų įrenginių sprendimas Keleto metų senumo pavyzdys, tik aukščiausios klasės automobiliuose sumontuotas akumuliatoriaus jutiklis. Šiandien vis daugiau yra vidutinės ir žemos klasės automobilių, skirtų mažiems elektroniniams prietaisams montuoti, o aukščiausios klasės modeliuose tai galima pamatyti tik prieš dešimt metų.

Todėl švino rūgšties akumuliatorių sukeltų gedimų skaičius nuolat pridedamas. Po kelerių metų kiekviename automobilyje bus sumontuotas akumuliatoriaus jutiklis, kad būtų sumažinta elektroninio įrenginio rizikos padidėjimo rizika.