Zvogëloni dështimin elektrik të automobilave duke përdorur teknologjinë e saktë të zbulimit dhe sensorit të baterisë së litiumit

Auctor Iflowpower - Dostawca przenośnych stacji zasilania

Çdo dështim i pesë makinave është një nga bateritë. Në vitet e ardhshme, me rritjen e popullaritetit të teknologjive të automobilave, si transmetimi elektrik, menaxhimi i motorit me ndezje / ndezje dhe hibrid (energji elektrike / gaz), kjo çështje do të bëhet gjithnjë e më serioze. Për të reduktuar defektin, tensioni, rryma dhe temperatura e baterisë zbulohen me saktësi, dhe rezultatet trajtohen paraprakisht, përdoren gjendja e karikimit dhe gjendja e funksionimit, dhe rezultatet dërgohen në njësinë e kontrollit të motorit (ECU) dhe funksionin e karikimit të kontrollit.

Makinat moderne lindën në fillim të shekullit të 20-të. Makina e parë mbështetet në ndezjen manuale, me forcë të madhe, ka një rrezik të lartë, dhe kjo fiksime dore e makinës ka shkaktuar shumë vdekje. Në vitin 1902, motori i parë i ndezjes së baterisë u zhvillua me sukses.

Deri në vitin 1920, të gjitha makinat janë ndezur. Përdorimi fillestar është një bateri e thatë. Kur energjia elektrike është shteruar, ajo duhet të zëvendësohet.

Së shpejti, bateria e lëngshme (dmth. bateria e lashtë e acidit të plumbit) zëvendëson baterinë e thatë. Avantazhi i baterisë me acid plumbi është kur motori është duke punuar, ai mund të ngarkohet nga. Në shekullin e kaluar, ka pak ndryshim në bateritë e acidit të plumbit dhe përmirësimi i fundit i rëndësishëm është mbyllja e tij.

Ndryshimi i vërtetë është nevoja e tij. Në fillim, bateria përdoret vetëm për të ndezur makinën, borinë dhe furnizimin me energji për llambën. Sot, të gjitha sistemet elektrike të makinës duhet të furnizohen me energji përpara ndezjes.

Një rritje e pajisjeve të reja elektronike nuk janë vetëm pajisjet GPS dhe DVD dhe pajisjet e tjera elektronike të konsumit. Sot, njësia e kontrollit të motorit (ECU), dritarja e makinës elektrike dhe sedilja elektrike, dhe pajisja elektronike e trupit si sedilja elektrike është bërë një konfigurim standard i shumë modeleve bazë. Ngarkesa e re e nivelit eksponencial ka ndikuar seriozisht dhe defekti i shkaktuar nga sistemi elektrik është gjithnjë e më shumë dëshmi.

Sipas statistikave të ADac dhe RAC, pothuajse 36% mund t&39;i atribuohet dështimit elektrik në të gjitha dështimet e makinave. Nëse analizohet numri, mund të zbulohet se më shumë se 50% e defektit është shkaktuar nga komponentët e baterisë së acidit plumb. Dy veçori kryesore poshtë baterisë duhet të pasqyrojnë shëndetin e baterive me acid plumbi: (1) Gjendja e karikimit (SoC): SOC tregon se sa ngarkesë mund të furnizohet, përfaqësimi i përqindjes së kapacitetit të vlerësuar të baterisë (d.m.th., bateria e re SOC SOC).

(2) Statusi i funksionimit (SOH): SOH tregon se sa ngarkesë mund të ruhet. Treguesi i statusit të karikimit të gjendjes së karikimit është më i mirë se matësi i karburantit të baterisë. Ka shumë mënyra për të llogaritur SOC, dy prej të cilave janë dy: metoda e matjes së tensionit të qarkut të hapur dhe analiza e Kulombit (e njohur edhe si metoda e numërimit të Kulombit).

(1) Metoda e matjes së tensionit të qarkut të hapur (VOC): Marrëdhënia e kondensuar midis tensionit të qarkut të hapur dhe gjendjes së tij të karikimit gjatë kohës pa bateri. Kjo metodë llogaritjeje ka dy kufij bazë: Së pari, për të llogaritur SOC, bateria duhet të hapet, pa ngarkesë; e dyta është se kjo matje është e saktë vetëm pas një periudhe të konsiderueshme stabiliteti. Këto kufizime e bëjnë metodën VOC jo të përshtatshme për llogaritjen online të SOC.

Kjo metodë përdoret zakonisht në një dyqan riparimi makinash, ku bateria hiqet dhe tensioni midis poleve elektrike pozitive dhe negative mund të matet me një tabelë tensioni. (2) Analiza e Kulombit: Kjo metodë përdor Coulomb Count për të marrë rrymën në pikat kohore, duke përcaktuar kështu SOC. Duke përdorur këtë metodë, SOC mund të llogaritet në kohë reale, edhe nëse bateria është në kushte ngarkese.

Megjithatë, gabimi i matjes së kulonit do të rritet me kalimin e kohës. Në përgjithësi, ai përdor në mënyrë gjithëpërfshirëse tensionin e qarkut të hapur dhe numërimin e kulonit për të llogaritur gjendjen e karikimit të baterisë. Statusi i funksionimit të gjendjes së funksionimit pasqyron gjendjen e përgjithshme të baterisë dhe aftësinë e saj për të ruajtur ngarkesën në krahasim me bateritë e reja.

Për shkak të natyrës së vetë baterisë, SOH është shumë i ndërlikuar, në varësi të përbërjes kimike dhe mjedisit të baterisë. SOH i baterisë ndikohet nga shumë faktorë, duke përfshirë pranimin e karikimit, rezistencën e brendshme, tensionin, vetë-shkarkimin dhe temperaturën. Këta faktorë përgjithësisht konsiderohen të jenë të vështirë për të matur këta faktorë në mjedise në kohë reale në mjedisin e automobilave.

Në fazën e nisjes (fillimi i motorit), bateria është nën ngarkesën më të madhe, në këtë kohë, metodat e llogaritjes SOC dhe SOH të përdorura në fakt nga zhvilluesi kryesor i sensorit të baterisë të përdorura në të vërtetë nga zhvilluesit kryesorë të sensorëve të baterive të automobilave janë shumë konfidenciale, shpesh duke u patentuar. Mbroni. Si pronarë të pronësisë intelektuale, ata zakonisht punojnë ngushtë me VARTA dhe MOLL për të zhvilluar këto algoritme.

Figura 1 tregon qarkun diskret të përdorur zakonisht për zbulimin e baterisë. Figura 1: Zgjidhja e veçantë e zbulimit të baterisë Ky qark mund të ndahet në tre pjesë: (1) zbulimi i baterisë: tensioni i baterisë zbulohet nga një zbutës rezistent drejtpërdrejt nga elektroda pozitive e baterisë. Për të zbuluar rrymën, një rezistencë zbulimi (aplikacioni 12V përdoret përgjithësisht në 100Mω) Ndër negativët e baterisë dhe tokën.

Në këtë konfigurim, shasia metalike e makinës është përgjithësisht, dhe rezistenca e zbulimit është montuar në qarkun aktual të baterisë. Në konfigurime të tjera, elektroda negative e baterisë është. Në lidhje me llogaritjet e SOH, duhet të zbuloni gjithashtu temperaturën e baterisë.

(2) Mikrokontrolluesi: Mikrokontrolluesi ose MCU plotësojnë dy detyra të rëndësishme. Detyra e parë është përpunimi i rezultatit të konvertuesit analog (ADC). Kjo punë mund të jetë e thjeshtë, siç është vetëm filtrimi bazë; mund të jetë kompleks, si për shembull llogaritja e SOC dhe SOH.

Funksioni aktual varet nga aftësitë përpunuese të MCU dhe nevojat e prodhuesve të makinave. Detyra e dytë është dërgimi i procesit përmes ndërfaqes së komunikimit në ECU. (3) Ndërfaqja e komunikimit: Aktualisht, ndërfaqja e rrjetit lokal të ndërlidhjes (LIN) është ndërfaqja më e zakonshme e komunikimit midis sensorëve të baterisë dhe ECU-ve.

Lin është një alternativë e vetme, me kosto të ulët, ndaj një protokolli të njohur CAN. Ky është konfigurimi më i lehtë i zbulimit të baterisë. Megjithatë, shumica e algoritmeve të saktë të zbulimit të baterive kërkojnë njëkohësisht tensione dhe rrymë, ose tension të baterisë, rrymë dhe temperaturë.

Për të bërë kampionim sinkron, duhet të shtoni deri në dy konvertues analog në dixhital. Përveç kësaj, ADC dhe MCU rregullojnë furnizimin me energji elektrike që të funksionojë siç duhet, duke shkaktuar kompleksitet të ri të qarkut. Kjo është zgjidhur nga prodhuesi i transmetuesit Lin duke integruar furnizimin me energji elektrike.

Zhvillimi tjetër i zbulimit të baterive me precizion të automobilave është marrës i integruar ADC, MCU dhe Lin, si mikrokontrolluesi AduC703X i Serisë AduC703X Precision Simulation. AduC703X furnizon dy ose tre 8KSP, 16-bit<000000>sigma;-Adc, një 20,48 MHzarm7TDMIMCU dhe një Linv2 të integruar.

0 marrës i pajtueshëm. Seria ADUC703X është e integruar me një rregullues të diferencës së presionit të ulët, i cili mund të furnizohet drejtpërdrejt nga bateria me acid plumbi. Për të plotësuar nevojat e zbulimit të baterive të automobilave, pjesa e përparme përfshin pajisjen e mëposhtme: një zbutës tensioni për monitorimin e tensionit të baterisë; një përforcues fitimi i programueshëm, me 100 mωKur përdorni rezistencën së bashku, mbështetni rrymën në shkallë të plotë prej 1A deri në 1500A; një akumulator, mbështet numërimin e kulombeve pa monitorim të softuerit; dhe një sensor të vetëm të temperaturës.

Figura 2 tregon një zgjidhje për këtë pajisje të integruar. Figura 2: Zgjidhja për pajisjet e integruara Një shembull i disa viteve më parë, vetëm makinat e nivelit të lartë janë të pajisura me një sensor baterie. Sot, ka gjithnjë e më shumë makina të mesme dhe të ulëta për instalimin e pajisjeve të vogla elektronike dhe kjo mund të shihet vetëm në modelet e nivelit të lartë dhjetë vjet më parë.

Prandaj, numri i defekteve të shkaktuara nga bateritë me acid plumbi shtohet vazhdimisht. Pas disa vitesh, çdo makinë do të instalojë sensorin e baterisë për të zvogëluar rrezikun e rritjes së rrezikut të pajisjes elektronike.