Лити батерейг нарийн илрүүлэх, мэдрэх технологийг ашиглан автомашины цахилгааны эвдрэлийг бууруулна

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Dobavljač prijenosnih elektrana

Таван машин бүрийн эвдрэл нь батерейны нэг юм. Ойрын хэдэн жилд цахилгаан дамжуулах, асаах / асаах хөдөлгүүрийн удирдлага, эрлийз (цахилгаан / хий) зэрэг автомашины технологиуд түгээмэл болж, энэ асуудал улам бүр ноцтой болж байна. Гэмтлийг багасгахын тулд батерейны хүчдэл, гүйдэл, температурыг нарийн илрүүлж, үр дүнг урьдчилан боловсруулж, цэнэглэх төлөв, ажиллах төлөвийг ашиглан үр дүнг хөдөлгүүрийн удирдлагын хэсэг (ECU), хяналтын цэнэглэх функц руу илгээдэг.

Орчин үеийн машинууд 20-р зууны эхээр төрсөн. Анхны машин нь гараар асаалтанд тулгуурладаг, маш их хүч чадалтай, эрсдэл өндөр байдаг бөгөөд машины энэ гар бүлүүр нь маш их үхэлд хүргэсэн. 1902 онд анхны батерейны хөдөлгүүрийг амжилттай зохион бүтээжээ.

1920 он гэхэд бүх машин үйлдвэрлэж эхэлсэн. Эхний хэрэглээ нь хуурай зай юм. Цахилгаан эрчим хүч дууссан тохиолдолд түүнийг солих шаардлагатай.

Удалгүй шингэн зай (өөрөөр хэлбэл эртний хар тугалганы хүчлийн зай) нь хуурай зайг орлоно. Хар тугалганы хүчлийн батерейны давуу тал нь хөдөлгүүр ажиллаж байх үед цэнэглэх боломжтой байдаг. Өнгөрсөн зуунд хар тугалганы хүчлийн батерейнд бага зэрэг өөрчлөлт гарсан бөгөөд сүүлчийн чухал сайжруулалт нь битүүмжлэх явдал юм.

Жинхэнэ өөрчлөлт бол түүний хэрэгцээ юм. Эхлээд зай нь зөвхөн машин, дуут дохио, чийдэнгийн тэжээлийн хангамжийг асаахад л ашиглагддаг. Өнөөдөр машины бүх цахилгаан системийг асаахаас өмнө асаах ёстой.

Шинэ электрон төхөөрөмжүүдийн өсөлт нь зөвхөн GPS, DVD тоглуулагч болон бусад хэрэглээний электрон төхөөрөмжүүд биш юм. Өнөөдөр хөдөлгүүрийн удирдлагын хэсэг (ECU), машины цахилгаан цонх, цахилгаан суудал, цахилгаан суудал гэх мэт биеийн электрон төхөөрөмж нь олон үндсэн загваруудын стандарт тохиргоо болсон. Экспоненциал түвшний шинэ ачаалал ноцтой нөлөөлж, цахилгаан системээс үүдэлтэй эвдрэл нь улам бүр нотлогдож байна.

ADAc болон RAC статистик мэдээллээс харахад бараг 36% нь бүх машины эвдрэлийн цахилгааны гэмтэлтэй холбоотой байж болно. Хэрэв тоонд дүн шинжилгээ хийвэл эвдрэлийн 50-иас дээш хувь нь хар тугалганы хүчлийн аккумуляторын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс шалтгаална. Батерейны доорх хоёр үндсэн шинж чанар нь хар тугалга-хүчлийн батерейны эрүүл мэндийг тусгах ёстой: (1) Цэнэглэх төлөв (SoC): SOC нь хэр хэмжээний цэнэглэх боломжтой, батерейны нэрлэсэн хүчин чадал (өөрөөр хэлбэл шинэ батерейны SOC SOC) хувийг илэрхийлдэг.

(2) Үйл ажиллагааны байдал (SOH): SOH нь хэр хэмжээний цэнэг хадгалах боломжтойг илэрхийлнэ. Цэнэглэх төлөвийн цэнэгийн төлөвийн үзүүлэлт нь зайны түлшний хэмжигчээс илүү сайн байна. SOC-ийг тооцоолох олон арга байдаг бөгөөд тэдгээрийн хоёр нь нээлттэй хэлхээний хүчдэл хэмжих арга ба Кулоны шинжилгээ (бас Кулон тоолох арга гэж нэрлэдэг).

(1) Нээлттэй хэлхээний хүчдэлийг (VOC) хэмжих арга: Зайгүй үед задгай хэлхээний хүчдэл ба түүний цэнэглэх төлөв хоорондын нягт уялдаа холбоо. Энэ тооцооны арга нь хоёр үндсэн хязгаарлалттай: Нэгдүгээрт, SOC-ийг тооцоолохын тулд зайг нээх, ачаалалгүй байх ёстой; хоёр дахь нь энэ хэмжилт нь нэлээд тогтвортой хугацааны дараа л үнэн зөв байх явдал юм. Эдгээр хязгаарлалтууд нь VOC аргыг онлайнаар SOC тооцоолоход тохиромжгүй болгодог.

Энэ аргыг ихэвчлэн автомашины засварын газарт ашигладаг бөгөөд зайг салгаж, эерэг ба сөрөг цахилгаан шонгийн хоорондох хүчдэлийг хүчдэлийн хүснэгтээр хэмжиж болно. (2) Кулоны шинжилгээ: Энэ арга нь гүйдлийг цаг хугацааны цэгт хүргэхийн тулд Кулоны тооллогыг ашигладаг бөгөөд ингэснээр SOC-ийг тодорхойлно. Энэ аргыг ашигласнаар батерей нь ачааллын нөхцөлд байсан ч SOC-ийг бодит цаг хугацаанд тооцоолж болно.

Гэсэн хэдий ч, кулон хэмжилтийн алдаа цаг хугацааны явцад нэмэгдэх болно. Энэ нь ерөнхийдөө батерейны цэнэгийн төлөвийг тооцоолохын тулд нээлттэй хэлхээний хүчдэл ба кулон тоолох аргыг ашигладаг. Ажиллаж байгаа төлөв нь батерейны ерөнхий төлөв, шинэ батерейтай харьцуулахад цэнэгээ хадгалах чадварыг харуулдаг.

Зайны шинж чанараас шалтгаалан SOH нь батерейны химийн найрлага, орчноос хамаарч маш төвөгтэй байдаг. Зайны SOH нь цэнэглэх хүлээн авалт, дотоод эсэргүүцэл, хүчдэл, өөрөө цэнэггүйдэл, температур зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Эдгээр хүчин зүйлсийг автомашины орчинд бодит цагийн орчинд хэмжихэд ерөнхийдөө хэцүү гэж үздэг.

Асаах үе шатанд (хөдөлгүүрийг асаах) батарей хамгийн их ачаалалтай байдаг бөгөөд энэ үед тэргүүлэгч батерейны мэдрэгч хөгжүүлэгчдийн ашигладаг SOC болон SOH тооцоолох аргууд нь маш нууц бөгөөд ихэвчлэн патентлагдсан байдаг. Хамгаалах. Оюуны өмчийн эзэмшигчийн хувьд тэд ихэвчлэн VARTA болон MOLL-тэй нягт хамтран ажилладаг бөгөөд эдгээр алгоритмуудыг хөгжүүлдэг.

Зураг 1-д зайг илрүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг салангид хэлхээг харуулав. Зураг 1: Зайг илрүүлэх салангид шийдэл Энэ хэлхээг гурван хэсэгт хувааж болно: (1) батерей илрүүлэх: батерейны хүчдэлийг батарейн эерэг электродоос эсэргүүцэх сулруулагчаар шууд илрүүлдэг. Гүйдлийг илрүүлэхийн тулд илрүүлэх резистор (12V програмыг ихэвчлэн 100М-д ашигладагω) Зайны сөрөг болон газардуулгын дунд.

Энэхүү тохиргоонд машины төмөр явах эд анги нь ерөнхийдөө бөгөөд илрүүлэх эсэргүүцлийг батерейны одоогийн хэлхээнд суурилуулсан байдаг. Бусад тохиргоонд зайны сөрөг электрод байдаг. SOH-ийн тооцооллын талаар та батерейны температурыг тодорхойлох ёстой.

(2) Микроконтроллер: Микроконтроллер эсвэл MCU чухал хоёр ажлыг дуусгах. Эхний ажил бол аналог хөрвүүлэгчийн (ADC) үр дүнг боловсруулах явдал юм. Энэ ажил нь зөвхөн үндсэн шүүлтүүр гэх мэт энгийн байж болно; SOC болон SOH-ийг тооцоолох гэх мэт нарийн төвөгтэй байж болно.

Бодит функц нь MCU-ийн боловсруулах чадвар, автомашин үйлдвэрлэгчдийн хэрэгцээ шаардлагаас хамаарна. Хоёрдахь ажил бол процессыг холбооны интерфейсээр дамжуулан ECU руу илгээх явдал юм. (3) Харилцаа холбооны интерфэйс: Одоогийн байдлаар дотоод холболтын сүлжээ (LIN) интерфейс нь батерейны мэдрэгч ба ECU-ийн хоорондох хамгийн түгээмэл холбооны интерфейс юм.

Лин бол өргөн мэддэг CAN протоколын нэг мөр, хямд өртөгтэй хувилбар юм. Энэ бол батерейг илрүүлэх хамгийн хялбар тохиргоо юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх нарийвчлалтай батерейг илрүүлэх алгоритмууд нь батерейны хүчдэл ба гүйдэл эсвэл батерейны хүчдэл, гүйдэл ба температурыг нэгэн зэрэг шаарддаг.

Синхрон түүвэр хийхийн тулд та хоёр хүртэлх аналогийг дижитал хөрвүүлэгч нэмэх хэрэгтэй. Нэмж дурдахад ADC болон MCU нь цахилгаан тэжээлийн хангамжийг зөв ажиллуулахын тулд тохируулж, хэлхээний шинэ төвөгтэй байдлыг үүсгэдэг. Үүнийг Лин дамжуулагч үйлдвэрлэгч цахилгаан хангамжийг нэгтгэх замаар шийдсэн.

Автомашины нарийвчлалтай батерейг илрүүлэх дараагийн хөгжил бол ADU-ийн AduC703X цувралын нарийн симуляцийн микроконтроллер зэрэг ADC, MCU болон Lin дамжуулагч юм. AduC703X нь хоёр буюу гурван 8KSP, 16-бит<000000>sigma;-Adc, 20.48MHzarm7TDMIMCU болон нэгдсэн Linv2-ийг нийлүүлдэг.

0 нийцтэй дамжуулагч. ADUC703X цуврал нь хар тугалганы хүчлийн батерейгаас шууд тэжээгддэг нам даралтын зөрүү тохируулагчтай нэгдсэн. Автомашины батерейг илрүүлэх хэрэгцээг хангахын тулд урд талын хэсэг нь дараахь төхөөрөмжийг агуулна: зайны хүчдэлийг хянах хүчдэлийн бууруулагч; програмчлагдсан өсгөгч, 100мωЭсэргүүцлийг хамтад нь ашиглахдаа 1А-аас 1500А хүртэлх бүрэн хэмжээний гүйдлийг дэмжих; аккумлятор, програм хангамжийн хяналтгүйгээр Кулоны тоог дэмждэг; ба нэг температур мэдрэгч.

Зураг 2-т энэхүү нэгдсэн төхөөрөмжийн шийдлийг харуулав. Зураг 2: Нэгдсэн төхөөрөмжүүдийн шийдэл Хэдэн жилийн өмнөх жишээ бол зөвхөн өндөр зэрэглэлийн автомашинуудад зайны мэдрэгч суурилуулсан байдаг. Өнөөдөр бага оврын электрон төхөөрөмж суурилуулах дунд болон бага зэрэглэлийн машинууд олширч, аравхан жилийн өмнөх өндөр зэрэглэлийн загваруудаас л харж болно.

Тиймээс хар тугалга-хүчлийн батерейнаас үүссэн эвдрэлийн тоог тасралтгүй нэмж байна. Хэдэн жилийн дараа машин бүр электрон төхөөрөмжийн эрсдэлийг нэмэгдүүлэх эрсдэлийг бууруулахын тулд зай мэдрэгчийг суурилуулна.