லித்தியம் பேட்டரி சார்ஜ் நிலை

Lithium-Ion State of Charge (SoC) அளவீடு

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.பயனுள்ள பேட்டரி பயன்பாடு மற்றும் நீண்ட ஆயுளை உறுதிப்படுத்த, தி பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் (BMS) பணியமர்த்தப்படுகின்றனர்.சமீபத்திய பிஎம்எஸ்கள் அதிநவீனமாகி, பேட்டரியில் அதிக நுகர்வை ஏற்படுத்துகிறது.மதிப்பிடப்பட்ட SoC ஆனது, SoC வளைவு உறவுக்கு அசல் நிகழ்வால் இயக்கப்படும் ஓபன் சர்க்யூட் மின்னழுத்தத்தை (OCV) பயன்படுத்தி அளவீடு செய்யப்படுகிறது.வடிவமைக்கப்பட்ட அமைப்பு ஒப்பீடு பாரம்பரிய சகாக்களுடன் செய்யப்படுகிறது.சுருக்க ஆதாயம் மற்றும் கணக்கீட்டுத் திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் முன்மொழியப்பட்ட அமைப்பின் மூன்றாவது வரிசையை விட அதிகமான அளவு செயல்திறனை முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன, அதே நேரத்தில் ஒத்த SoC மதிப்பீட்டு துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

SOC மதிப்பீட்டின் வரையறை மற்றும் வகைப்பாடு

SOC என்பது பேட்டரிகளுக்கான மிக முக்கியமான அளவுருக்களில் ஒன்றாகும், ஆனால் அதன் வரையறை பல்வேறு சிக்கல்களை முன்வைக்கிறது.பொதுவாக, பேட்டரியின் SOC என்பது அதன் தற்போதைய திறன் () மற்றும் பெயரளவு திறன் () விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது.பெயரளவு திறன் உற்பத்தியாளரால் வழங்கப்படுகிறது மற்றும் பேட்டரியில் சேமிக்கக்கூடிய அதிகபட்ச கட்டணத்தை குறிக்கிறது.SOC ஐ பின்வருமாறு வரையறுக்கலாம்:

கட்டண நிலை (SoC) அதன் திறனுடன் தொடர்புடைய மின்சார பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலை.SoC இன் அலகுகள் சதவீத புள்ளிகள் (0% = காலி; 100% = முழு).அதே அளவீட்டின் மாற்று வடிவமானது SoC இன் தலைகீழ் வெளியேற்றத்தின் ஆழம் (DoD) ஆகும் (100% = வெற்று; 0% = முழு).

Lithium-Ion State of Charge (SoC) அளவீட்டைப் பெற பல வழிகள் உள்ளன வெளியேற்றத்தின் ஆழம் (DoD) ஒரு லித்தியம் பேட்டரிக்கு.சில முறைகள் செயல்படுத்த மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் சிக்கலான உபகரணங்கள் (மின்மறுப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி அல்லது லீட்-அமில பேட்டரிகளுக்கான ஹைட்ரோமீட்டர் கேஜ்) தேவைப்படுகிறது.

பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையை மதிப்பிடுவதற்கான இரண்டு பொதுவான மற்றும் எளிமையான முறைகளை இங்கே விவரிப்போம்: மின்னழுத்த முறை அல்லது திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் (OCV ) மற்றும் கூலம்ப் எண்ணும் முறை.

ஓபன் சர்க்யூட் மின்னழுத்த முறையை (OCV) பயன்படுத்தி 1/ SoC மதிப்பீடு

அனைத்து வகையான பேட்டரிகளுக்கும் பொதுவான ஒன்று உள்ளது: அவற்றின் முனையங்களில் உள்ள மின்னழுத்தம் அவற்றின் சார்ஜ் அளவைப் பொறுத்து குறைகிறது அல்லது அதிகரிக்கிறது.பேட்டரி முழுவதுமாக சார்ஜ் செய்யப்படும்போது மின்னழுத்தம் அதிகமாகவும், காலியாக இருக்கும்போது குறைவாகவும் இருக்கும்.

மின்னழுத்தத்திற்கும் SOC க்கும் இடையிலான இந்த உறவு நேரடியாக பயன்படுத்தப்படும் பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தை சார்ந்துள்ளது.எடுத்துக்காட்டாக, கீழே உள்ள வரைபடம் லீட் பேட்டரிக்கும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிக்கும் இடையே உள்ள டிஸ்சார்ஜ் வளைவுகளை ஒப்பிடுகிறது.

ஈய-அமில பேட்டரிகள் ஒப்பீட்டளவில் நேரியல் வளைவைக் கொண்டிருப்பதைக் காணலாம், இது சார்ஜ் நிலையை நன்கு மதிப்பிட அனுமதிக்கிறது: அளவிடப்பட்ட மின்னழுத்தத்திற்கு, தொடர்புடைய SoC இன் மதிப்பை மிகவும் துல்லியமாக மதிப்பிட முடியும்.

இருப்பினும், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மிகவும் தட்டையான டிஸ்சார்ஜ் வளைவைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது பரந்த இயக்க வரம்பில், பேட்டரி டெர்மினல்களில் மின்னழுத்தம் சிறிதளவு மாறுகிறது.

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் தொழில்நுட்பம் தட்டையான வெளியேற்ற வளைவைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு எளிய மின்னழுத்த அளவீட்டில் SoC ஐ மதிப்பிடுவதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது.உண்மையில், இரண்டு SoC மதிப்புகளுக்கு இடையிலான மின்னழுத்த வேறுபாடு மிகச் சிறியதாக இருக்கலாம், அதனால் சார்ஜ் நிலையை நல்ல துல்லியத்துடன் மதிப்பிட முடியாது.

லீட்-அமில தொழில்நுட்பத்தில் 48V பேட்டரிக்கு DoD மதிப்பு 40% மற்றும் 80% இடையே மின்னழுத்த அளவீட்டு வேறுபாடு 6.0V என்று கீழே உள்ள வரைபடம் காட்டுகிறது, அதே சமயம் லித்தியம்-இரும்பு-பாஸ்பேட்டிற்கு 0.5V மட்டுமே!

இருப்பினும், அளவீடு செய்யப்பட்ட சார்ஜ் குறிகாட்டிகள் குறிப்பாக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மற்றும் குறிப்பாக லித்தியம் அயன் பாஸ்பேட் பேட்டரிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.ஒரு துல்லியமான அளவீடு, ஒரு மாதிரியான சுமை வளைவுடன் இணைந்து, SoC அளவீடுகளை 10 முதல் 15% துல்லியத்துடன் பெற அனுமதிக்கிறது.

2/ Coulomb எண்ணும் முறையைப் பயன்படுத்தி SoC மதிப்பீடு

பேட்டரியைப் பயன்படுத்தும் போது சார்ஜ் நிலையைக் கண்காணிக்க, செல் பயன்பாட்டின் போது மின்னோட்டத்தை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் மின்னோட்டத்தைப் பின்பற்றுவது மிகவும் உள்ளுணர்வு முறையாகும்.இந்த ஒருங்கிணைப்பு பேட்டரியிலிருந்து செலுத்தப்பட்ட அல்லது திரும்பப் பெறப்பட்ட மின் கட்டணங்களின் எண்ணிக்கையை நேரடியாக வழங்குகிறது, இதனால் பேட்டரியின் SoC ஐ துல்லியமாக கணக்கிட முடியும்.

OCV முறையைப் போலன்றி, இந்த முறை பேட்டரி பயன்பாட்டின் போது சார்ஜ் நிலையின் பரிணாமத்தை தீர்மானிக்க முடியும்.துல்லியமான அளவீட்டைச் செய்ய பேட்டரி ஓய்வில் இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை.

கூலம்ப் கவுண்டர்

தற்போதைய அளவீடு ஒரு துல்லியமான மின்தடையத்தால் செய்யப்படுகிறது என்றாலும், மாதிரி அதிர்வெண்ணுடன் தொடர்புடைய சிறிய அளவீட்டு பிழைகள் ஏற்படலாம்.இந்த விளிம்புப் பிழைகளை சரிசெய்ய, ஒவ்வொரு சுமை சுழற்சியிலும் கூலம்ப் கவுண்டர் மறுசீரமைக்கப்படுகிறது.

லித்தியம்-அயன் கட்டணம் நிலை (SoC) கூலம்ப் எண்ணினால் செய்யப்பட்ட அளவீடு 1% க்கும் குறைவான அளவீட்டு பிழையை அனுமதிக்கிறது, இது பேட்டரியில் எஞ்சியிருக்கும் ஆற்றலை மிகத் துல்லியமாகக் குறிப்பிட அனுமதிக்கிறது.OCV முறையைப் போலல்லாமல், கூலம்ப் எண்ணுவது பேட்டரி சக்தி ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து சுயாதீனமாக உள்ளது (பேட்டரி மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்துகிறது), மேலும் பேட்டரி பயன்பாட்டைப் பொருட்படுத்தாமல் துல்லியம் மாறாமல் இருக்கும்.