Cyflwr gwefr batri lithiwm

Mesur Cyflwr Gwefr Lithiwm-Ion (SoC).

Defnyddir y batris lithiwm-ion yn rheolaidd mewn amrywiaeth o gymwysiadau.Er mwyn sicrhau defnydd effeithiol o fatri a bywyd hirach, mae'r systemau rheoli batri (BMS) yn cael eu cyflogi.Mae BMSs diweddar yn dod yn soffistigedig ac yn achosi gorbenion defnydd uwch ar y batri.Mae'r SoC amcangyfrifedig yn cael ei raddnodi trwy ddefnyddio perthynas wreiddiol Foltedd Cylchred Agored (OCV) â chromlin SoC a yrrir gan ddigwyddiad.Gwneir y gymhariaeth system ddyfeisiedig â'r cymheiriaid traddodiadol.Mae'r canlyniadau'n dangos bod y system arfaethedig yn perfformio'n well na thrydydd lefel o ran maint o ran enillion cywasgu ac effeithlonrwydd cyfrifiannol tra'n sicrhau cywirdeb amcangyfrif SoC analog.

Diffiniad a Dosbarthiad o Amcangyfrif SOC

SOC yw un o'r paramedrau pwysicaf ar gyfer batris, ond mae ei ddiffiniad yn cyflwyno llawer o wahanol faterion.Yn gyffredinol, diffinnir SOC batri fel cymhareb ei allu cyfredol () i'r cynhwysedd enwol ().Rhoddir y capasiti enwol gan y gwneuthurwr ac mae'n cynrychioli'r uchafswm tâl y gellir ei storio yn y batri.Gellir diffinio’r SOC fel a ganlyn:

Cyflwr arwystl (SoC) yw lefel gwefr batri trydan o'i gymharu â'i gapasiti.Mae unedau SoC yn bwyntiau canran (0% = gwag; 100% = llawn).Ffurf amgen o'r un mesur yw dyfnder y gollyngiad (DoD), gwrthdro SoC (100% = gwag; 0% = llawn).

Mae sawl ffordd o gael mesuriad Cyflwr Lithiwm-Ion (SoC) neu Dyfnder Rhyddhau (DoD) ar gyfer batri lithiwm.Mae rhai dulliau yn eithaf cymhleth i'w gweithredu ac mae angen offer cymhleth (sbectrosgopeg rhwystriant neu fesurydd hydromedr ar gyfer batris asid plwm).

Yma byddwn yn manylu ar y ddau ddull mwyaf cyffredin a symlaf i amcangyfrif cyflwr gwefru batri: dull foltedd neu Foltedd Cylchred Agored (OCV ) a dull cyfrif coulomb.

Amcangyfrif 1/ SoC gan ddefnyddio Dull Foltedd Cylchred Agored (OCV)

Mae gan bob math o fatris un peth yn gyffredin: mae'r foltedd yn eu terfynellau yn gostwng neu'n cynyddu yn dibynnu ar lefel eu gwefr.Bydd y foltedd ar ei uchaf pan fydd y batri wedi'i wefru'n llawn ac ar ei isaf pan fydd yn wag.

Mae'r berthynas hon rhwng foltedd a SOC yn dibynnu'n uniongyrchol ar y dechnoleg batri a ddefnyddir.Er enghraifft, mae'r diagram isod yn cymharu'r cromliniau rhyddhau rhwng batri plwm a batri Lithiwm-Ion.

Gellir gweld bod gan fatris asid plwm gromlin gymharol llinol, sy'n caniatáu amcangyfrif da o'r cyflwr tâl: ar gyfer foltedd mesuredig, mae'n bosibl amcangyfrif yn weddol fanwl gywir werth y SoC cysylltiedig.

Fodd bynnag, mae gan fatris Lithiwm-ion gromlin rhyddhau llawer mwy gwastad, sy'n golygu, dros ystod weithredu eang, bod y foltedd yn y terfynellau batri yn newid ychydig iawn.

Mae gan dechnoleg Ffosffad Haearn Lithiwm y gromlin rhyddhau mwyaf gwastad, sy'n ei gwneud hi'n anodd iawn amcangyfrif SoC ar fesur foltedd syml.Yn wir, gall y gwahaniaeth foltedd rhwng dau werth SoC fod mor fach fel nad yw'n bosibl amcangyfrif cyflwr y tâl yn fanwl gywir.

Mae'r diagram isod yn dangos bod y gwahaniaeth mesur foltedd rhwng gwerth DoD o 40% ac 80% tua 6.0V ar gyfer batri 48V mewn technoleg asid plwm, tra mai dim ond 0.5V ydyw ar gyfer lithiwm-haearn-ffosffad!

Fodd bynnag, gellir defnyddio dangosyddion tâl wedi'u graddnodi yn benodol ar gyfer batris lithiwm-ion yn gyffredinol a batris ffosffad haearn lithiwm yn arbennig.Mae mesuriad manwl gywir, ynghyd â chromlin llwyth wedi'i modelu, yn caniatáu mesuriadau SoC gyda chywirdeb o 10 i 15%.

Amcangyfrif 2/ SoC gan ddefnyddio dull Cyfrif Coulomb

Er mwyn olrhain y cyflwr gwefr wrth ddefnyddio'r batri, y dull mwyaf sythweledol yw dilyn y cerrynt trwy ei integreiddio yn ystod defnydd celloedd.Mae'r integreiddio hwn yn uniongyrchol yn rhoi nifer y taliadau trydanol sy'n cael eu chwistrellu neu eu tynnu'n ôl o'r batri, gan ei gwneud hi'n bosibl mesur SoC y batri yn union.

Yn wahanol i'r dull OCV, mae'r dull hwn yn gallu pennu esblygiad y cyflwr tâl yn ystod defnydd batri.Nid yw'n ofynnol i'r batri fod yn ddisymud i berfformio mesuriad cywir.

Coulomb Counter

Er bod gwrthydd manwl gywir yn cyflawni'r mesuriad cerrynt, gall gwallau mesur bach ddigwydd, sy'n gysylltiedig ag amlder samplu.I gywiro'r gwallau ymylol hyn, mae'r rhifydd coulomb yn cael ei ail-raddnodi ym mhob cylch llwyth.

Lithiwm-Ion Cyflwr Gofal (SoC) mae mesuriad a wneir trwy gyfrif coulomb yn caniatáu gwall mesur o lai nag 1%, sy'n caniatáu arwydd cywir iawn o'r egni sy'n weddill yn y batri.Yn wahanol i'r dull OCV, mae cyfrif coulomb yn annibynnol ar amrywiadau pŵer batri (sy'n achosi gostyngiadau mewn foltedd batri), ac mae cywirdeb yn aros yn gyson waeth beth fo'r defnydd o batri.