Samaziniet automašīnu elektriskās atteices, izmantojot precīzas litija bateriju noteikšanas un sensoru tehnoloģiju

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Katras piecas automašīnas kļūme ir viena no akumulatoriem. Dažu nākamo gadu laikā, pieaugot automobiļu tehnoloģiju, piemēram, elektriskās transmisijas, palaišanas/izdegšanas dzinēja vadības un hibrīda (elektrības/gāzes), popularitātei, šī problēma kļūs arvien nopietnāka. Lai samazinātu bojājumu, tiek precīzi noteikts akumulatora spriegums, strāva un temperatūra, rezultāti tiek iepriekš apstrādāti, tiek izmantots uzlādes stāvoklis un darbības stāvoklis, un rezultāti tiek nosūtīti uz dzinēja vadības bloku (ECU) un vadības uzlādes funkciju.

Mūsdienu automašīnas radās 20. gadsimta sākumā. Pirmā automašīna ir balstīta uz manuālu palaišanu, ar lielu spēku, pastāv augsts risks, un šis automašīnas rokas kloķis ir izraisījis daudz nāves. 1902. gadā tika veiksmīgi izstrādāts pirmais akumulatora iedarbināšanas motors.

Līdz 1920. gadam visas automašīnas ir iedarbinātas. Sākotnējā izmantošana ir sausa baterija. Kad elektroenerģija ir izsmelta, tā ir jānomaina.

Drīz šķidrais akumulators (ti, senais svina-skābes akumulators) aizstāj sauso akumulatoru. Svina-skābes akumulatora priekšrocība ir tāda, ka tad, kad dzinējs strādā, to var uzlādēt no. Pagājušajā gadsimtā svina-skābes akumulatoros ir notikušas nelielas izmaiņas, un pēdējais svarīgais uzlabojums ir to aizzīmogošana.

Patiesas pārmaiņas ir to vajadzības. Sākumā akumulators tiek izmantots tikai automašīnas iedarbināšanai, skaņas signālam un lampas barošanas avotam. Mūsdienās visām automašīnas elektriskām sistēmām pirms aizdedzes ir jābūt darbinātām.

Jaunu elektronisko ierīču pieaugums ir ne tikai GPS un DVD atskaņotāji un citas plaša patēriņa elektroniskās ierīces. Mūsdienās dzinēja vadības bloks (ECU), elektriskās automašīnas logs un elektriskais sēdeklis, kā arī virsbūves elektroniskā ierīce, piemēram, elektriskais sēdeklis, ir kļuvušas par daudzu pamata modeļu standarta konfigurāciju. Jaunā eksponenciālā līmeņa slodze ir nopietni skārusi, un elektriskās sistēmas izraisītās atteices arvien vairāk liecina.

Saskaņā ar ADAc un RAC statistiku gandrīz 36% var saistīt ar elektrības kļūmēm visās automašīnu kļūmēs. Analizējot skaitli, var konstatēt, ka vairāk nekā 50% kļūmes ir izraisījušas svina-skābes akumulatora sastāvdaļas. Divām galvenajām iezīmēm, kas atrodas zem akumulatora, jāatspoguļo svina-skābes akumulatoru stāvoklis: (1) Uzlādes stāvoklis (SoC): SOC norāda, cik daudz uzlādes var nodrošināt, akumulatora nominālās jaudas (ti, jaunā akumulatora SOC SOC) procentuālais attēlojums.

(2) Darbības statuss (SOH): SOH norāda, cik daudz uzlādes var saglabāt. Uzlādes stāvokļa uzlādes stāvokļa indikators ir labāks nekā akumulatora degvielas rādītājs. Ir daudz veidu, kā aprēķināt SOC, no kuriem divi ir divi: atvērtās ķēdes sprieguma mērīšanas metode un Kulona tests (pazīstams arī kā Kulona skaitīšanas metode).

(1) Atvērtās ķēdes sprieguma (VOC) mērīšanas metode: kondensēta saistība starp atvērtās ķēdes spriegumu un tā uzlādes stāvokli bez akumulatora. Šai aprēķina metodei ir divi pamata ierobežojumi: Pirmkārt, lai aprēķinātu SOC, akumulatoram ir jāatveras, bez slodzes; otrs ir tas, ka šis mērījums ir precīzs tikai pēc ievērojama stabilitātes perioda. Šie ierobežojumi padara GOS metodi nederīgu SOC tiešsaistes aprēķināšanai.

Šo metodi parasti izmanto autoservisā, kur tiek izņemts akumulators, un spriegumu starp pozitīvo un negatīvo elektrības stabu var izmērīt ar sprieguma tabulu. (2) Kulona tests: šī metode izmanto Kulonu skaitu, lai noteiktu strāvu laika punktos, tādējādi nosakot SOC. Izmantojot šo metodi, SOC var aprēķināt reāllaikā, pat ja akumulators ir slodzes apstākļos.

Tomēr kulona mērījuma kļūda laika gaitā palielināsies. Lai aprēķinātu akumulatora uzlādes stāvokli, parasti tiek visaptveroši izmantots atvērtās ķēdes spriegums un kulonu skaitīšana. Darbības stāvokļa darbības statuss atspoguļo akumulatora vispārējo stāvokli un tā spēju saglabāt uzlādi salīdzinājumā ar jauniem akumulatoriem.

Paša akumulatora rakstura dēļ SOH ir ļoti sarežģīts atkarībā no akumulatora ķīmiskā sastāva un vides. Akumulatora SOH ietekmē daudzi faktori, tostarp uzlādes pieņemšana, iekšējā pretestība, spriegums, pašizlāde un temperatūra. Parasti tiek uzskatīts, ka šos faktorus ir grūti izmērīt automobiļu vides reāllaika vidē.

Palaišanas fāzē (dzinēja iedarbināšana) akumulators ir pakļauts vislielākajai slodzei, un šobrīd vadošo automobiļu akumulatoru sensoru izstrādātāju faktiski izmantotās SOC un SOH aprēķinu metodes, ko faktiski izmanto vadošie automobiļu akumulatoru sensoru izstrādātāji, ir ļoti konfidenciālas, un bieži vien tās ir patentētas. Aizsargāt. Būdami intelektuālā īpašuma īpašnieki, viņi parasti cieši sadarbojas ar VARTA un MOLL, lai izstrādātu šos algoritmus.

1. attēlā parādīta parasti izmantotā diskrētā ķēde akumulatora noteikšanai. 1. attēls. Atsevišķs akumulatora noteikšanas risinājums Šo ķēdi var iedalīt trīs daļās: (1) akumulatora noteikšana: akumulatora spriegumu nosaka ar pretestības vājinātāju tieši no akumulatora pozitīvā elektroda. Lai noteiktu strāvu, noteikšanas rezistors (12V lietojums parasti tiek izmantots 100Mω) Starp akumulatora negatīviem un zemējumu.

Šajā konfigurācijā automašīnas metāla šasija parasti ir, un noteikšanas pretestība ir uzstādīta akumulatora strāvas ķēdē. Citās konfigurācijās akumulatora negatīvais elektrods ir. Runājot par SOH aprēķiniem, jums ir arī jānosaka akumulatora temperatūra.

(2) Mikrokontrolleris: Mikrokontrolleris vai MCU ir svarīgi veikt divus uzdevumus. Pirmais uzdevums ir apstrādāt analogā pārveidotāja (ADC) rezultātu. Šis darbs var būt vienkāršs, piemēram, tikai pamata filtrēšana; tas var būt sarežģīts, piemēram, SOC un SOH aprēķināšana.

Faktiskā funkcija ir atkarīga no MCU apstrādes iespējām un automašīnu ražotāju vajadzībām. Otrais uzdevums ir nosūtīt procesu caur sakaru saskarni uz ECU. (3) Komunikācijas interfeiss: pašlaik vietējā starpsavienojumu tīkla (LIN) saskarne ir visizplatītākā saziņas saskarne starp akumulatora sensoriem un ECU.

Lin ir viena līnija, zemu izmaksu alternatīva plaši pazīstamam CAN protokolam. Šī ir vienkāršākā akumulatora noteikšanas konfigurācija. Tomēr lielākajai daļai precizitātes akumulatoru noteikšanas algoritmu vienlaikus ir nepieciešams gan akumulatora spriegums, gan strāva vai akumulatora spriegums, strāva un temperatūra.

Lai veiktu sinhrono iztveršanu, jums ir jāpievieno līdz diviem analogajiem-digitālajiem pārveidotājiem. Turklāt ADC un MCU pielāgo barošanas avotu, lai tas darbotos pareizi, radot jaunu ķēdes sarežģītību. Lin raiduztvērēja ražotājs to ir atrisinājis, integrējot barošanas avotu.

Nākamā automobiļu precīzās akumulatoru noteikšanas izstrāde ir integrētie ADC, MCU un Lin raiduztvērēji, piemēram, ADU AduC703X sērijas precīzās simulācijas mikrokontrolleris. AduC703X nodrošina divus vai trīs 8KSP, 16 bitu<000000>sigma;-Adc, 20,48MHzarm7TDMIMCU un integrētu Linv2.

0 saderīgs raiduztvērējs. ADUC703X sērija ir integrēta ar zemas spiediena starpības regulatoru, kuru var darbināt tieši no svina-skābes akumulatora. Lai apmierinātu automobiļu akumulatoru noteikšanas vajadzības, priekšpusē ir iekļauta šāda ierīce: sprieguma vājinātājs akumulatora sprieguma uzraudzībai; programmējams pastiprinājuma pastiprinātājs ar 100mωIzmantojot rezistoru kopā, atbalstiet pilna mēroga strāvu no 1A līdz 1500A; akumulators, atbalsta kulonu skaits bez programmatūras uzraudzības; un viens temperatūras sensors.

2. attēlā parādīts šīs integrētās ierīces risinājums. 2. attēls. Integrēto ierīču risinājums Piemērs pirms dažiem gadiem, tikai augstākās klases automašīnas ir aprīkotas ar akumulatora sensoru. Mūsdienās arvien vairāk ir mazo elektronisko ierīču uzstādīšanai paredzētas vidējas un zemas klases automašīnas, un to var redzēt tikai augstākās klases modeļos pirms desmit gadiem.

Tāpēc svina-skābes akumulatoru izraisīto kļūdu skaits tiek nepārtraukti pievienots. Pēc dažiem gadiem katra automašīna uzstādīs akumulatora sensoru, lai samazinātu risku palielināt elektroniskās ierīces risku.