Լիթիումի լիցքավորման և լիցքաթափման տեսությունը և էլեկտրաէներգիայի հաշվարկման մեթոդի ձևավորումը
2. Մարտկոցի հաշվիչի ներածություն
2.1 Էլեկտրաէներգիայի հաշվիչի ներդրման գործառույթ
Մարտկոցի կառավարումը կարելի է համարել էներգիայի կառավարման մաս:Մարտկոցի կառավարման մեջ էլեկտրաէներգիայի հաշվիչը պատասխանատու է մարտկոցի հզորությունը գնահատելու համար:Դրա հիմնական գործառույթն է վերահսկել լարումը, լիցքավորման/լիցքաթափման հոսանքը և մարտկոցի ջերմաստիճանը և գնահատել լիցքավորման վիճակը (SOC) և մարտկոցի լրիվ լիցքավորման հզորությունը (FCC):Մարտկոցի լիցքավորման վիճակը գնահատելու երկու բնորոշ մեթոդ կա՝ բաց միացման լարման մեթոդ (OCV) և կուլոմետրիկ մեթոդ։Մյուս մեթոդը RICHTEK-ի կողմից մշակված դինամիկ լարման ալգորիթմն է:
2.2 Բաց շղթայի լարման մեթոդ
Էլեկտրաէներգիայի հաշվիչը հեշտ է իրացնել բաց շղթայի լարման մեթոդով, որը կարելի է ձեռք բերել բաց միացման լարման համապատասխան լիցքավորման վիճակը ստուգելով։Բաց շղթայի լարումը ենթադրվում է որպես մարտկոցի տերմինալի լարումը, երբ մարտկոցը հանգստանում է ավելի քան 30 րոպե:
Մարտկոցի լարման կորը կփոխվի տարբեր բեռի, ջերմաստիճանի և մարտկոցի ծերացման հետ:Հետևաբար, ֆիքսված բաց միացման վոլտմետրը չի կարող ամբողջությամբ ներկայացնել լիցքավորման վիճակը.Լիցքավորման վիճակը հնարավոր չէ գնահատել միայն աղյուսակը նայելով:Այսինքն, եթե լիցքավորման վիճակը գնահատվի միայն աղյուսակը նայելով, ապա սխալը մեծ կլինի։
Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս, որ նույն մարտկոցի լարման լիցքավորման վիճակը (SOC) շատ տարբեր է լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ բաց շղթայի լարման մեթոդով:
Նկար 5. Մարտկոցի լարումը լիցքավորման և լիցքաթափման պայմաններում
Ստորև բերված նկարից երևում է, որ լիցքավորման վիճակը մեծապես տարբերվում է տարբեր բեռների տակ լիցքաթափման ժամանակ:Այսպիսով, հիմնականում, բաց շղթայի լարման մեթոդը հարմար է միայն համակարգերի համար, որոնք պահանջում են լիցքավորման վիճակի ցածր ճշգրտություն, օրինակ՝ կապարաթթվային մարտկոցներ կամ անխափան սնուցման աղբյուրներ օգտագործող մեքենաներ:
Նկար 6. Մարտկոցի լարումը տարբեր բեռների տակ լիցքաթափման ժամանակ
2.3 Կուլոմետրիկ մեթոդ
Կուլոմետրիայի գործառնական սկզբունքը մարտկոցի լիցքավորման/լիցքաթափման ուղու վրա հայտնաբերման ռեզիստորի միացումն է:ADC-ն չափում է հայտնաբերման դիմադրության լարումը և այն վերածում լիցքավորվող կամ լիցքաթափվող մարտկոցի ընթացիկ արժեքի:Իրական ժամանակի հաշվիչը (RTC) կարող է ինտեգրել ընթացիկ արժեքը ժամանակի հետ՝ իմանալու համար, թե քանի կուլոն է հոսում:
Նկար 7. Կուլոնային չափման մեթոդի հիմնական աշխատանքային ռեժիմը
Կուլոմետրիկ մեթոդը կարող է ճշգրիտ հաշվարկել լիցքավորման իրական ժամանակի վիճակը լիցքավորման կամ լիցքաթափման ժամանակ:Լիցքավորման կուլոնե հաշվիչով և լիցքաթափման կուլոնե հաշվիչով այն կարող է հաշվարկել մնացորդային էլեկտրական հզորությունը (RM) և լրիվ լիցքավորման հզորությունը (FCC):Միևնույն ժամանակ լիցքավորման մնացած հզորությունը (RM) և լրիվ լիցքավորման հզորությունը (FCC) կարող են օգտագործվել նաև լիցքավորման վիճակը (SOC=RM/FCC) հաշվարկելու համար։Բացի այդ, այն կարող է նաև գնահատել մնացած ժամանակը, ինչպիսիք են էներգիայի սպառումը (TTE) և էներգիայի լրիվությունը (TTF):
Նկար 8. Կուլոնյան մեթոդի հաշվարկման բանաձևը
Գոյություն ունեն երկու հիմնական գործոն, որոնք առաջացնում են կուլոնյան չափագիտության ճշգրտության շեղում.Առաջինը ընթացիկ զգայության և ADC չափման մեջ օֆսեթ սխալի կուտակումն է:Թեև ներկայիս տեխնոլոգիայի դեպքում չափման սխալը համեմատաբար փոքր է, եթե այն վերացնելու լավ մեթոդ չկա, ժամանակի ընթացքում սխալը կավելանա:Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս, որ գործնական կիրառման դեպքում, եթե ժամանակի տևողության ուղղում չկա, ապա կուտակված սխալն անսահմանափակ է:
Նկար 9. Կուլոնյան մեթոդի կուտակային սխալ
Կուտակված սխալը վերացնելու համար մարտկոցի նորմալ աշխատանքի ժամանակ կան երեք հնարավոր ժամանակային կետեր՝ լիցքավորման ավարտ (EOC), լիցքաթափման ավարտ (EOD) և հանգիստ (Relax):Մարտկոցը լիովին լիցքավորված է, և լիցքավորման վիճակը (SOC) պետք է լինի 100%, երբ լիցքավորման ավարտի պայմանը հասնի:Լիցքաթափման ավարտի պայմանը նշանակում է, որ մարտկոցն ամբողջությամբ լիցքաթափվել է, և լիցքավորման վիճակը (SOC) պետք է լինի 0%;Այն կարող է լինել բացարձակ լարման արժեք կամ փոփոխվել բեռի հետ:Հանգստի վիճակին հասնելիս մարտկոցը ոչ լիցքավորվում է, ոչ լիցքաթափվում, և այն երկար ժամանակ մնում է այս վիճակում։Եթե օգտագործողը ցանկանում է օգտագործել մարտկոցի հանգստի վիճակը կուլոմետրիկ մեթոդի սխալը շտկելու համար, նա պետք է այս պահին օգտագործի բաց միացում վոլտմետր:Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս, որ վերը նշված պայմաններում լիցքավորման սխալը կարող է շտկվել:
Նկար 10. Կուլոմետրիկ մեթոդի կուտակային սխալի վերացման պայմանները
Կուլոնյան չափման մեթոդի ճշգրտության շեղում առաջացնող երկրորդ հիմնական գործոնը լրիվ լիցքավորման հզորության (FCC) սխալն է, որը մարտկոցի նախագծային հզորության և մարտկոցի իրական լրիվ լիցքավորման հզորության միջև տարբերությունն է:Ամբողջ լիցքավորման հզորությունը (FCC) կազդի ջերմաստիճանի, ծերացման, ծանրաբեռնվածության և այլ գործոնների վրա:Հետևաբար, լրիվ լիցքավորված հզորության վերաուսուցման և փոխհատուցման մեթոդը շատ կարևոր է կուլոմետրիկ մեթոդի համար:Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս SOC-ի սխալի միտումը, երբ ամբողջ լիցքավորման հզորությունը գերագնահատված և թերագնահատված է:
Նկար 11. Սխալի միտումը, երբ լրիվ լիցքավորման հզորությունը գերագնահատված և թերագնահատված է
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-15-2023