Hoe verleng je de levensduur en betrouwbaarheid van de auto-accu?

Author: Iflowpower - Fornitur Portable Power Station

Bij elke vijf auto&39;s die kapot gaan, is een van de accu&39;s defect. In de toekomst zal dit probleem steeds ernstiger worden, gezien de toenemende populariteit van autotechnologieën zoals elektrische transmissie, start-/stopmotormanagement en hybride (elektriciteit/gas). Hoe verleng je de levensduur en betrouwbaarheid van de auto-accu? Elke vijf autostoringen zijn veroorzaakt door de accu.

In de toekomst zal dit probleem steeds ernstiger worden, gezien de toenemende populariteit van autotechnologieën zoals elektrische transmissie, start-/stopmotormanagement en hybride (elektriciteit/gas). Om storingen te beperken, worden de spanning, stroom en temperatuur van de accu nauwkeurig getest en worden de resultaten vooraf vastgesteld. De laadstatus en de bedrijfsstatus worden berekend en de resultaten worden naar de regeleenheid van de motor (ECU) gestuurd en de laadfunctie geregeld. Moderne auto&39;s ontstonden begin 20e eeuw.

De eerste auto is afhankelijk van handmatig starten. Het is heel krachtig, het risico is groot en het handmatig aandrijven van de auto heeft al veel doden geëist. In 1902 werd met succes de eerste batterijmotor ontwikkeld.

In 1920 waren alle auto&39;s gestart. Het eerste gebruik is een droge batterij. Wanneer elektrische energie op is, wordt deze niet vervangen.

Binnenkort zal de vloeibare accu (dat wil zeggen de oude loodaccu) de droge accu vervangen. Het voordeel van de loodzuuraccu is dat deze met medium wordt opgeladen als de motor draait. In de afgelopen eeuw is er vrijwel niets veranderd aan loodaccu&39;s. De laatste belangrijke verbetering is de afdichting ervan.

Echte verandering is de noodzaak ervan. In eerste instantie wordt de accu alleen gebruikt om de auto te starten, de claxon te bedienen en de lamp van stroom te voorzien. Tegenwoordig moeten alle elektrische systemen van de auto van stroom worden voorzien vóór de ontsteking.

De toename van het aantal nieuwe elektronische apparaten betreft niet alleen GPS- en dvd-spelers en andere consumentenelektronica. Tegenwoordig zijn de motorregeleenheid (ECU), het elektrisch bedienbare raam, de elektrisch bedienbare stoel en de carrosserie-elektronica zoals de elektrisch bedienbare stoel standaarduitrusting van veel basismodellen. De nieuwe belasting op exponentieel niveau is ernstig geboren en de storing die wordt veroorzaakt door het elektrische systeem is steeds vaker het bewijs.

Volgens statistieken van ADAC en RAC kan bijna 36% van de autostoringen worden toegeschreven aan elektrische storingen. Als het getal wordt ontleed, blijkt dat meer dan 50% van de storing wordt veroorzaakt door de componenten van de loodzuuraccu. Evaluatie van de gezondheid van de accu De volgende belangrijke kenmerken kunnen de gezondheid van de loodzuuraccu weerspiegelen: (1) Laadstatus (SOC): SOC geeft aan hoeveel lading er kan worden geleverd, de nominale capaciteit van de accu (d.w.z.

(bijvoorbeeld de SOC van een nieuwe batterij) in procentuele weergave. (2) Bedrijfsstatus (SOH): SOH geeft aan hoeveel lading er kan worden opgeslagen.

De laadstatusindicatie is beter dan de brandstofmeter van de batterij. Er zijn veel manieren om SOC te berekenen, waarvan er twee twee hebben: de open circuit voltage-meetmethode en de Coulomb-test (ook bekend als Coulomb-telling). (1) Meetmethode voor open circuit spanning (VOC): Gecondenseerde relatie tussen open circuit spanning en de laadstatus ervan tijdens een batterijloze toestand.

Deze berekeningsmethode heeft twee basisbeperkingen: ten eerste moet de SOC worden berekend, de batterij is niet open en de belasting is niet aangesloten. Ten tweede is deze meting alleen nauwkeurig na een aanzienlijke stabiliteit. Deze beperkingen maken de VOC-benadering voor het online berekenen van de SOC-berekening tot een benadering. Deze methode wordt meestal gebruikt in autoreparatiewerkplaatsen. Hierbij wordt de accu verwijderd en kan de spanning tussen de positieve en negatieve elektrische polen worden gemeten.

(2) Coulomb-test: Deze methode gebruikt de Coulomb-telling om de stroom naar tijdstippen te meten en zo de SOC te bepalen. Met deze aanpak kunt u de SOC in realtime berekenen, zelfs als de batterij belast is. De fout in de Coulomb-meting zal echter in de loop van de tijd toenemen.

Meestal wordt hierbij uitgebreid gebruikgemaakt van open circuit spanning en Coulomb telling om de laadstatus van de accu te berekenen. De operationele status van de batterij weerspiegelt de algemene staat van de batterij en het vermogen ervan om lading op te slaan in vergelijking met nieuwe batterijen. Vanwege de aard van de batterij zelf is SOH-computing erg ingewikkeld en afhankelijk van de chemische samenstelling en de omgeving van de batterij.

De SOH van de batterij wordt beïnvloed door veel factoren, waaronder de acceptatie van het laden, de interne impedantie, de spanning, de zelfontlading en de temperatuur. Deze factoren worden over het algemeen als moeilijk meetbaar beschouwd in real-time omgevingen in de automobielsector. In de opstartfase (het starten van de motor) wordt de accu maximaal belast. Op dit moment weerspiegelt de accu het meest de SOH van de accu.

Bosch, Hella, enz. De werkelijke SOC- en SOH-berekeningen die door toonaangevende ontwikkelaars van auto-accusensoren worden gebruikt, zijn uiterst vertrouwelijk en worden vaak beschermd door patentbescherming. Als eigenaar van intellectueel eigendom werken ze doorgaans nauw samen met VARTA en MOLL om deze algoritmen te ontwikkelen.

Dit circuit kan worden onderverdeeld in drie delen: (1) batterijtest batterijspanning om de weerstandsverzwakker te testen die direct is gescheiden van de positieve elektrode van de batterij. Voor de teststroom plaatst u een testweerstand (12V, meestal 100M) tussen de negatieve elektrode en de aarde. Bij deze configuratie is het metalen chassis van de auto doorgaans gemonteerd en is de testweerstand in het stroomcircuit van de accu geïnstalleerd.

In andere configuraties is dit de negatieve elektrode van de batterij. Het gaat om de SOH-berekening, niet om het testen van de temperatuur van de batterij. (2) Microcontroller microcontroller of MCU belangrijke voltooiing twee taken.

De eerste taak is het oplossen van het resultaat van de analoog-naar-digitaal-converter (ADC). Dit werk kan eenvoudig zijn, zoals basisfiltering, maar ook complex, zoals het berekenen van SOC en SOH. De daadwerkelijke functie is afhankelijk van de resolutie van de MCU en de behoeften van autofabrikanten.

De tweede taak is om de opgeloste gegevens via de communicatie-interface naar de ECU te sturen. (3) Communicatie-interface Momenteel is de lokale interconnect-netwerkinterface (Lin) de meest voorkomende communicatie-interface tussen batterijsensoren en ECU&39;s. Lin is een enkelvoudig, goedkoop alternatief voor het algemeen bekende CAN-protocol.

Dit is de eenvoudigste configuratie voor het testen van batterijen. De meeste nauwkeurige batterijtestalgoritmen vereisen echter zowel batterijspanning als -stroom, of batterijspanning, -stroom en -temperatuur. Om synchrone bemonstering te realiseren, moet u maximaal twee analoog-naar-digitaal-converters toevoegen.

Bovendien passen de ADC en MCU&39;s de voeding aan om correct te werken, wat een nieuwe complexiteit in het circuit veroorzaakt. De fabrikant van de LIN-transceiver heeft dit verwerkt door de voeding te integreren. De volgende ontwikkeling op het gebied van precisietesten van accu&39;s in de automobielindustrie is geïntegreerd met ADC-, MCU- en Lin-transceivers, zoals de AduC703X-serie precisiesimulatiemicrocontrollers van ADI.

De AduC703X levert twee of drie 8kSP&39;s, een 16-bits (Sigma) - (Delta) ADC, een 20,48MHzarm7TDMIMCU en een geïntegreerde Linv2.0-compatibele transceiver.

De ADUC703X-serie is uitgerust met een regelaar voor lage drukverschillen, die kan worden gevoed door loodzuuraccu&39;s. Om te voldoen aan de behoeften van auto-accutests, bevat de voorkant het volgende apparaat: een spanningsverzwakker voor het bewaken van de accuspanning, een programmeerbare versterker die, bij gebruik met een 100m-weerstand, de volledige stroomsterkte van 1A onder 1500A ondersteunt, een accumulatie (ondersteunt coulombtelling zonder softwarebewaking) en een enkele temperatuursensor. Een paar jaar geleden waren alleen duurdere auto&39;s uitgerust met batterijsensoren.

Tegenwoordig zie je steeds meer middenklasse- en goedkope auto&39;s met ingebouwde kleine elektronische apparaten. Tien jaar geleden zag je dit alleen in duurdere modellen. Het aantal storingen veroorzaakt door loodzuuraccu&39;s neemt daardoor voortdurend toe. Na een aantal jaar wordt in elke auto een batterijsensor geïnstalleerd, waardoor het risico op een defect kleiner wordt.