Nozik lityum batareyani aniqlash va sezish texnologiyasidan foydalangan holda avtomobilning elektr nosozliklarini kamaytiring

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Har beshta mashinaning ishdan chiqishi akkumulyatorlardan biridir. Kelgusi bir necha yil ichida elektr uzatish, ishga tushirish / o&39;chirish dvigatelini boshqarish va gibrid (elektr / gaz) kabi avtomobil texnologiyalarining tobora ommalashib borishi bilan bu masala yanada jiddiyroq bo&39;ladi. Nosozlikni kamaytirish uchun batareyaning kuchlanishi, oqimi va harorati aniq aniqlanadi va natijalar oldindan ishlov beriladi, zaryadlash holati va ish holatidan foydalaniladi va natijalar vosita boshqaruv blokiga (ECU) yuboriladi va nazorat zaryadlash funktsiyasi.

Zamonaviy avtomobillar 20-asrning boshlarida tug&39;ilgan. Birinchi mashina qo&39;lda ishga tushirishga tayanadi, katta kuchga ega, yuqori xavf mavjud va avtomobilning bu qo&39;l krankkasi ko&39;p o&39;limga olib keldi. 1902 yilda akkumulyator bilan ishlaydigan birinchi dvigatel muvaffaqiyatli ishlab chiqildi.

1920 yilga kelib barcha avtomobillar ishlab chiqarila boshlandi. Dastlabki foydalanish quruq batareyadir. Elektr energiyasi tugagach, uni almashtirish kerak.

Tez orada suyuq akkumulyator (ya&39;ni qadimiy qo&39;rg&39;oshinli akkumulyator) quruq akkumulyator o&39;rnini egallaydi. Qo&39;rg&39;oshin-kislotali akkumulyatorning afzalligi shundaki, vosita ishlayotgan paytda u zaryadlashi mumkin. O&39;tgan asrda qo&39;rg&39;oshin-akkumulyator batareyalarida juda oz o&39;zgarishlar mavjud va oxirgi muhim yaxshilanish uni muhrlashdir.

Haqiqiy o&39;zgarish - bu uning ehtiyojlari. Dastlab, batareya faqat avtomobilni ishga tushirish, chiroq uchun shox va quvvat manbai uchun ishlatiladi. Bugungi kunda avtomobilning barcha elektr tizimlari ateşleme oldidan quvvatlanishi kerak.

Yangi elektron qurilmalarning ko&39;payishi nafaqat GPS va DVD pleerlar va boshqa iste&39;molchi elektron qurilmalari. Bugungi kunda dvigatelni boshqarish bloki (ECU), elektr avtomobil oynasi va elektr o&39;rindig&39;i va elektr o&39;rindiq kabi korpus elektron qurilmasi ko&39;plab asosiy modellarning standart konfiguratsiyasiga aylandi. Eksponensial darajadagi yangi yuk jiddiy ta&39;sir ko&39;rsatdi va elektr tizimidan kelib chiqadigan nosozliklar tobora ko&39;proq dalil bo&39;lmoqda.

ADAc va RAC statistik ma&39;lumotlariga ko&39;ra, deyarli 36% barcha avtomobil nosozliklarida elektr nosozliklari bilan bog&39;liq bo&39;lishi mumkin. Agar raqam tahlil qilinsa, nosozlikning 50% dan ortig&39;i qo&39;rg&39;oshinli akkumulyatorning tarkibiy qismlaridan kelib chiqqanligini aniqlash mumkin. Batareya ostidagi ikkita asosiy xususiyat qo&39;rg&39;oshin kislotali akkumulyatorlarning sog&39;lig&39;ini aks ettirishi kerak: (1) Zaryadlash holati (SoC): SOC qancha zaryad bilan ta&39;minlanishi mumkinligini, batareyaning nominal sig&39;imi (ya&39;ni, yangi akkumulyator SOC SOC) foiz ko&39;rsatkichini ko&39;rsatadi.

(2) Operatsion holati (SOH): SOH qancha zaryad saqlanishi mumkinligini ko&39;rsatadi. Zaryadlash holatining zaryad holati ko&39;rsatkichi batareyaning yonilg&39;i o&39;lchagichidan yaxshiroq. SOCni hisoblashning ko&39;plab usullari mavjud, ulardan ikkitasi: ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishni o&39;lchash usuli va Coulomb tahlili (shuningdek, Coulomb hisoblash usuli sifatida ham tanilgan).

(1) Ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishini (VOC) o&39;lchash usuli: ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishi va batareyasiz bo&39;lganda uning zaryadlanish holati o&39;rtasidagi zichlashtirilgan bog&39;liqlik. Ushbu hisoblash usuli ikkita asosiy chegaraga ega: Birinchidan, SOCni hisoblash uchun batareya ochilishi kerak, yuk yo&39;q; ikkinchisi, bu o&39;lchov faqat sezilarli barqarorlik davridan keyin aniq bo&39;ladi. Ushbu cheklovlar VOC usulini SOCni onlayn hisoblash uchun mos kelmaydi.

Bu usul odatda avtomobil ta&39;mirlash ustaxonasida qo&39;llaniladi, u erda akkumulyator chiqariladi va ijobiy va salbiy elektr qutblari orasidagi kuchlanish kuchlanish jadvali bilan o&39;lchanishi mumkin. (2) Kulon tahlili: Bu usul oqimni vaqt nuqtalariga olib borish uchun Coulomb Countidan foydalanadi va shu bilan SOCni aniqlaydi. Ushbu usul yordamida SOC, hatto batareya yuk sharoitida bo&39;lsa ham, real vaqtda hisoblanishi mumkin.

Biroq, kulonni o&39;lchash xatosi vaqt o&39;tishi bilan ortadi. Batareyaning zaryadlanish holatini hisoblash uchun odatda ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish va kulonni hisoblashdan keng foydalaniladi. Ishlayotgan holatning ish holati batareyaning umumiy holatini va yangi batareyalarga nisbatan zaryadni saqlash qobiliyatini aks ettiradi.

Batareyaning o&39;ziga xos xususiyati tufayli SOH batareyaning kimyoviy tarkibi va muhitiga qarab juda murakkab. Batareyaning SOH darajasi ko&39;plab omillarga ta&39;sir qiladi, jumladan zaryadni qabul qilish, ichki impedans, kuchlanish, o&39;z-o&39;zidan zaryadsizlanish va harorat. Ushbu omillar, odatda, avtomobil muhitida real vaqt muhitida ushbu omillarni o&39;lchash qiyin deb hisoblanadi.

Ishga tushirish bosqichida (dvigatelni ishga tushirish) akkumulyator eng katta yuk ostida bo&39;ladi, bu vaqtda etakchi avtomobil akkumulyatori sensori ishlab chiquvchilari tomonidan qo&39;llaniladigan SOC va SOH hisoblash usullari aslida yuqori darajada maxfiydir, ko&39;pincha patentlangan. Himoya qilish. Intellektual mulk egasi sifatida ular odatda ushbu algoritmlarni ishlab chiqish uchun VARTA va MOLL bilan yaqindan hamkorlik qiladilar.

1-rasmda batareyani aniqlash uchun keng tarqalgan ishlatiladigan diskret sxema ko&39;rsatilgan. 1-rasm: Batareyani aniqlashning alohida yechimi Ushbu sxemani uch qismga bo&39;lish mumkin: (1) batareyani aniqlash: batareya kuchlanishini to&39;g&39;ridan-to&39;g&39;ri batareyaning musbat elektrodidan rezistiv susaytiruvchi tomonidan aniqlaydi. Oqimni aniqlash uchun aniqlovchi rezistor (12V ilova odatda 100M da ishlatiladiω) Batareyaning negativlari va tuproqlari orasida.

Ushbu konfiguratsiyada avtomobilning metall shassisi odatda bo&39;lib, aniqlash qarshiligi batareyaning joriy pallasida o&39;rnatiladi. Boshqa konfiguratsiyalarda batareyaning salbiy elektrodi hisoblanadi. SOH hisob-kitoblari haqida siz batareyaning haroratini ham aniqlashingiz kerak.

(2) Mikrokontroller: Mikrokontroller yoki MCU muhim ikkita vazifani bajaradi. Birinchi vazifa analog konvertor (ADC) natijasini qayta ishlashdir. Bu ish oddiy bo&39;lishi mumkin, masalan, faqat asosiy filtrlash; SOC va SOHni hisoblash kabi murakkab bo&39;lishi mumkin.

Haqiqiy funktsiya MCU ning qayta ishlash imkoniyatlari va avtomobil ishlab chiqaruvchilarining ehtiyojlariga bog&39;liq. Ikkinchi vazifa - jarayonni aloqa interfeysi orqali ECUga yuborish. (3) Aloqa interfeysi: Hozirgi vaqtda mahalliy o&39;zaro aloqa tarmog&39;i (LIN) interfeysi batareya sensorlari va ECU&39;lar o&39;rtasidagi eng keng tarqalgan aloqa interfeysi hisoblanadi.

Lin - keng tarqalgan CAN protokoliga bir qatorli, arzon narxlardagi alternativ. Bu batareyani aniqlashning eng oson konfiguratsiyasi. Biroq, ko&39;pchilik aniq batareyani aniqlash algoritmlari bir vaqtning o&39;zida batareyaning kuchlanishini va oqimini yoki batareya kuchlanishini, oqim va haroratni talab qiladi.

Sinxron namuna olish uchun siz ikkita analog-raqamli konvertorni qo&39;shishingiz kerak. Bunga qo&39;shimcha ravishda, ADC va MCU&39;lar elektr ta&39;minotini to&39;g&39;ri ishlashi uchun moslashtiradi, bu esa yangi sxema murakkabligini keltirib chiqaradi. Bu Lin transceiver ishlab chiqaruvchisi tomonidan quvvat manbaini birlashtirish orqali hal qilindi.

Avtomobil akkumulyatorlarini aniq aniqlashning navbatdagi rivojlanishi ADU ning AduC703X Series Precision Simulation Microcontroller kabi integratsiyalangan ADC, MCU va Lin qabul qiluvchi qurilmalaridir. AduC703X ikkita yoki uchta 8KSP, 16-bit<000000>sigma;-Adc, 20.48MHzarm7TDMIMCU va oʻrnatilgan Linv2 bilan taʼminlaydi.

0 mos keluvchi qabul qiluvchi. ADUC703X seriyasi to&39;g&39;ridan-to&39;g&39;ri qo&39;rg&39;oshinli akkumulyatordan quvvatlanishi mumkin bo&39;lgan past bosim farqini sozlash moslamasi bilan birlashtirilgan. Avtomobil akkumulyatorini aniqlash ehtiyojlarini qondirish uchun old qism quyidagi qurilmani o&39;z ichiga oladi: batareya kuchlanishini kuzatish uchun kuchlanish susaytiruvchi; dasturlashtiriladigan kuchaytirgich, 100 mωRezistorni birgalikda ishlatganda, 1A dan 1500A gacha bo&39;lgan to&39;liq o&39;lchovli oqimni qo&39;llab-quvvatlang; akkumulyator, dasturiy ta&39;minot monitoringisiz kulon sonini qo&39;llab-quvvatlaydi; va bitta harorat sensori.

2-rasmda ushbu o&39;rnatilgan qurilmaning echimi ko&39;rsatilgan. 2-rasm: Integratsiyalashgan qurilmalarga yechim Bir necha yil oldin faqat yuqori darajadagi avtomobillar akkumulyator sensori bilan jihozlangan. Bugungi kunda kichik elektron qurilmalarni o&39;rnatish uchun o&39;rta va past darajadagi avtomobillar tobora ko&39;payib bormoqda va buni faqat o&39;n yil oldin yuqori darajadagi modellarda ko&39;rish mumkin.

Shuning uchun qo&39;rg&39;oshin-kislotali akkumulyatorlardan kelib chiqadigan nosozliklar soni doimiy ravishda qo&39;shiladi. Bir necha yil o&39;tgach, har bir mashina elektron qurilma xavfini oshirish xavfini kamaytirish uchun batareya sensorini o&39;rnatadi.