லித்தியம் பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையை (எஸ்ஓசி) மதிப்பிடுவது தொழில்நுட்ப ரீதியாக கடினமாக உள்ளது, குறிப்பாக பேட்டரி முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படாத அல்லது முழுமையாக டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படாத பயன்பாடுகளில். இத்தகைய பயன்பாடுகள் கலப்பின மின்சார வாகனங்கள் (HEVs). சவால் லித்தியம் பேட்டரிகளின் மிகவும் தட்டையான மின்னழுத்த வெளியேற்ற பண்புகளிலிருந்து உருவாகிறது. மின்னழுத்தம் அரிதாகவே 70% SOC இலிருந்து 20% SOC ஆக மாறுகிறது. உண்மையில், வெப்பநிலை மாற்றங்கள் காரணமாக ஏற்படும் மின்னழுத்த மாறுபாடு, வெளியேற்றத்தின் காரணமாக ஏற்படும் மின்னழுத்த மாறுபாட்டைப் போன்றது, எனவே SOC மின்னழுத்தத்திலிருந்து பெறப்பட வேண்டும் என்றால், செல் வெப்பநிலை ஈடுசெய்யப்பட வேண்டும்.
மற்றொரு சவால் என்னவென்றால், பேட்டரி திறன் குறைந்த திறன் கொண்ட கலத்தின் திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, எனவே SOC ஆனது கலத்தின் முனைய மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படக்கூடாது, ஆனால் பலவீனமான கலத்தின் முனைய மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இதெல்லாம் கொஞ்சம் கடினமாகத் தெரிகிறது. அப்படியானால், செல்லுக்குள் பாயும் மின்னோட்டத்தின் மொத்த அளவை வைத்து, வெளியேறும் மின்னோட்டத்துடன் சமன் செய்யாமல் இருப்பது ஏன்? இது கூலோமெட்ரிக் எண்ணுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் போதுமான எளிமையானது, ஆனால் இந்த முறையில் பல சிரமங்கள் உள்ளன.
பேட்டரிகள்சரியான பேட்டரிகள் அல்ல. நீங்கள் வைத்ததை அவர்கள் ஒருபோதும் திருப்பித் தர மாட்டார்கள். சார்ஜ் செய்யும் போது கசிவு மின்னோட்டம் உள்ளது, இது வெப்பநிலை, சார்ஜ் வீதம், சார்ஜ் நிலை மற்றும் வயதாகும்போது மாறுபடும்.
மின்கலத்தின் திறனும் டிஸ்சார்ஜ் விகிதத்துடன் நேரியல் அல்லாமல் மாறுபடும். வெளியேற்றம் வேகமாக, குறைந்த திறன். 0.5C டிஸ்சார்ஜ் முதல் 5C டிஸ்சார்ஜ் வரை, குறைப்பு 15% வரை அதிகமாக இருக்கும்.
பேட்டரிகள் அதிக வெப்பநிலையில் கணிசமாக அதிக கசிவு மின்னோட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு பேட்டரியில் உள்ள உள் செல்கள் வெளிப்புற செல்களை விட சூடாக இயங்கக்கூடும், எனவே பேட்டரி மூலம் செல் கசிவு சமமற்றதாக இருக்கும்.
கொள்ளளவு என்பது வெப்பநிலையின் செயல்பாடும் ஆகும். சில லித்தியம் இரசாயனங்கள் மற்றவர்களை விட அதிகமாக பாதிக்கப்படுகின்றன.
இந்த சமத்துவமின்மையை ஈடுசெய்ய, பேட்டரிக்குள் செல் சமநிலை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த கூடுதல் கசிவு மின்னோட்டத்தை பேட்டரிக்கு வெளியே அளவிட முடியாது.
கலத்தின் ஆயுள் மற்றும் காலப்போக்கில் பேட்டரி திறன் சீராக குறைகிறது.
தற்போதைய அளவீட்டில் ஏதேனும் சிறிய ஆஃப்செட் ஒருங்கிணைக்கப்படும் மற்றும் காலப்போக்கில் பெரிய எண்ணிக்கையாக மாறலாம், இது SOC இன் துல்லியத்தை தீவிரமாக பாதிக்கிறது.
வழக்கமான அளவுத்திருத்தம் மேற்கொள்ளப்படாவிட்டால் மேலே உள்ள அனைத்தும் காலப்போக்கில் துல்லியத்தில் ஒரு சறுக்கலை ஏற்படுத்தும், ஆனால் பேட்டரி கிட்டத்தட்ட டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்டால் அல்லது கிட்டத்தட்ட நிரம்பினால் மட்டுமே இது சாத்தியமாகும். HEV பயன்பாடுகளில் பேட்டரியை தோராயமாக 50% சார்ஜில் வைத்திருப்பது சிறந்தது, எனவே அளவீட்டு துல்லியத்தை நம்பத்தகுந்த முறையில் சரிசெய்வதற்கான ஒரு வழி, அவ்வப்போது பேட்டரியை முழுமையாக சார்ஜ் செய்வதாகும். தூய மின்சார வாகனங்கள் வழக்கமாக முழுமையாகவோ அல்லது கிட்டத்தட்ட முழுதாகவோ சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன, எனவே கூலோமெட்ரிக் எண்ணிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்ட அளவீடு மிகவும் துல்லியமாக இருக்கும், குறிப்பாக மற்ற பேட்டரி சிக்கல்களுக்கு ஈடுசெய்யப்பட்டால்.
கூலோமெட்ரிக் எண்ணிக்கையில் நல்ல துல்லியத்திற்கான திறவுகோல், பரந்த டைனமிக் வரம்பில் நல்ல மின்னோட்டத்தைக் கண்டறிதல் ஆகும்.
மின்னோட்டத்தை அளக்கும் பாரம்பரிய முறை நமக்கு ஒரு ஷன்ட் ஆகும், ஆனால் அதிக (250A+) மின்னோட்டங்கள் இருக்கும்போது இந்த முறைகள் கீழே விழுகின்றன. மின் நுகர்வு காரணமாக, ஷன்ட் குறைந்த எதிர்ப்புடன் இருக்க வேண்டும். குறைந்த (50mA) மின்னோட்டங்களை அளவிடுவதற்கு குறைந்த எதிர்ப்பு ஷண்ட்கள் பொருத்தமானவை அல்ல. இது உடனடியாக மிக முக்கியமான கேள்வியை எழுப்புகிறது: அளவிடப்பட வேண்டிய குறைந்தபட்ச மற்றும் அதிகபட்ச மின்னோட்டங்கள் என்ன? இது டைனமிக் வரம்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.
100Ahr பேட்டரி திறனைக் கருதினால், ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ஒருங்கிணைப்புப் பிழையின் தோராயமான மதிப்பீடு.
4 ஆம்ப் பிழை ஒரு நாளில் 100% பிழைகளை உருவாக்கும் அல்லது 0.4A பிழை ஒரு நாளில் 10% பிழைகளை உருவாக்கும்.
4/7A பிழை ஒரு வாரத்திற்குள் 100% பிழைகளை உருவாக்கும் அல்லது 60mA பிழை ஒரு வாரத்திற்குள் 10% பிழைகளை உருவாக்கும்.
4/28A பிழையானது ஒரு மாதத்தில் 100% பிழையை உருவாக்கும் அல்லது 15mA பிழையானது ஒரு மாதத்தில் 10% பிழையை உருவாக்கும், இது சார்ஜ் அல்லது முழுமையான வெளியேற்றத்திற்கு அருகில் மறுசீரமைப்பு இல்லாமல் எதிர்பார்க்கப்படும் சிறந்த அளவீடு ஆகும்.
இப்போது மின்னோட்டத்தை அளவிடும் ஷண்ட் பற்றி பார்ப்போம். 250Aக்கு, 1m ohm shunt உயர் பக்கத்தில் இருக்கும் மற்றும் 62.5W உற்பத்தி செய்யும். இருப்பினும், 15mA இல் இது 15 மைக்ரோவோல்ட்களை மட்டுமே உருவாக்கும், இது பின்னணி இரைச்சலில் இழக்கப்படும். டைனமிக் வரம்பு 250A/15mA = 17,000:1. 14-பிட் A/D மாற்றியானது சத்தம், ஆஃப்செட் மற்றும் டிரிஃப்ட் ஆகியவற்றில் சிக்னலை உண்மையில் "பார்க்க" முடிந்தால், 14-பிட் A/D மாற்றி தேவைப்படுகிறது. ஆஃப்செட்டின் முக்கியமான காரணம் தெர்மோகப்பிளால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் மற்றும் கிரவுண்ட் லூப் ஆஃப்செட் ஆகும்.
அடிப்படையில், இந்த டைனமிக் வரம்பில் மின்னோட்டத்தை அளவிடக்கூடிய சென்சார் எதுவும் இல்லை. இழுவை மற்றும் சார்ஜிங் எடுத்துக்காட்டுகளிலிருந்து அதிக மின்னோட்டங்களை அளவிடுவதற்கு உயர் மின்னோட்ட உணரிகள் தேவைப்படுகின்றன, அதே சமயம் துணைக்கருவிகள் மற்றும் எந்த பூஜ்ஜிய மின்னோட்ட நிலையிலிருந்தும் மின்னோட்டத்தை அளவிட குறைந்த மின்னோட்ட உணரிகள் தேவைப்படுகின்றன. குறைந்த மின்னோட்ட சென்சார் அதிக மின்னோட்டத்தை "பார்க்கிறது" என்பதால், செறிவூட்டலைத் தவிர, இவற்றை சேதப்படுத்தவோ அல்லது சிதைக்கவோ முடியாது. இது உடனடியாக ஷன்ட் மின்னோட்டத்தை கணக்கிடுகிறது.
ஒரு தீர்வு
சென்சார்களின் மிகவும் பொருத்தமான குடும்பம் ஓபன் லூப் ஹால் எஃபெக்ட் கரண்ட் சென்சார்கள். இந்த சாதனங்கள் அதிக மின்னோட்டங்களால் சேதமடையாது மற்றும் Raztec ஒரு சென்சார் வரம்பை உருவாக்கியுள்ளது, இது ஒரு கடத்தி மூலம் மில்லியாம்ப் வரம்பில் உள்ள மின்னோட்டங்களை உண்மையில் அளவிட முடியும். 100mV/AT பரிமாற்ற செயல்பாடு நடைமுறைக்குரியது, எனவே 15mA மின்னோட்டம் பயன்படுத்தக்கூடிய 1.5mV ஐ உருவாக்கும். கிடைக்கக்கூடிய சிறந்த மையப் பொருளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சிங்கிள் மில்லியாம்ப் வரம்பில் மிகக் குறைந்த மீள்நிலையையும் அடைய முடியும். 100mV/AT இல், செறிவு 25 ஆம்ப்களுக்கு மேல் ஏற்படும். குறைந்த நிரலாக்க ஆதாயம் நிச்சயமாக அதிக மின்னோட்டங்களை அனுமதிக்கிறது.
உயர் மின்னோட்டங்கள் வழக்கமான உயர் மின்னோட்ட உணரிகளைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகின்றன. ஒரு சென்சாரிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறுவதற்கு எளிய தர்க்கம் தேவை.
Raztec இன் புதிய அளவிலான கோர்லெஸ் சென்சார்கள் உயர் மின்னோட்ட உணரிகளுக்கு சிறந்த தேர்வாகும். இந்த சாதனங்கள் சிறந்த நேரியல், நிலைத்தன்மை மற்றும் பூஜ்ஜிய ஹிஸ்டெரிசிஸ் ஆகியவற்றை வழங்குகின்றன. அவை பரந்த அளவிலான இயந்திர கட்டமைப்புகள் மற்றும் தற்போதைய வரம்புகளுக்கு எளிதில் பொருந்தக்கூடியவை. சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட புதிய தலைமுறை காந்தப்புல உணரிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த சாதனங்கள் நடைமுறைப்படுத்தப்படுகின்றன.
இரண்டு சென்சார் வகைகளும் சிக்னல்-க்கு-இரைச்சல் விகிதங்களை நிர்வகிப்பதற்குத் தேவையான மிக அதிக டைனமிக் வரம்பில் மின்னோட்டங்களைக் கொண்டு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
இருப்பினும், பேட்டரியே துல்லியமான கூலம்ப் கவுண்டராக இல்லாததால் தீவிர துல்லியம் தேவையற்றதாக இருக்கும். மேலும் முரண்பாடுகள் இருக்கும் பேட்டரிகளுக்கு சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் இடையே 5% பிழை உள்ளது. இதைக் கருத்தில் கொண்டு, அடிப்படை பேட்டரி மாதிரியைப் பயன்படுத்தி ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். மாடலில் நோ-லோட் டெர்மினல் வோல்டேஜ் மற்றும் திறன், சார்ஜ் வோல்டேஜ் வெர்சஸ் கொள்ளளவு, டிஸ்சார்ஜ் மற்றும் சார்ஜ் ரெசிஸ்டன்ஸ் ஆகியவை அடங்கும், அவை திறன் மற்றும் சார்ஜ்/டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகள் மூலம் மாற்றியமைக்கப்படலாம். தேய்மானம் மற்றும் மீட்பு மின்னழுத்த நேர மாறிலிகளுக்கு இடமளிப்பதற்கு பொருத்தமான அளவிடப்பட்ட மின்னழுத்த நேர மாறிலிகள் நிறுவப்பட வேண்டும்.
நல்ல தரமான லித்தியம் பேட்டரிகளின் குறிப்பிடத்தக்க நன்மை என்னவென்றால், அவை அதிக டிஸ்சார்ஜ் விகிதத்தில் மிகக் குறைந்த திறனை இழக்கின்றன. இந்த உண்மை கணக்கீடுகளை எளிதாக்குகிறது. அவற்றில் மிகக் குறைந்த கசிவு மின்னோட்டமும் உள்ளது. கணினி கசிவு அதிகமாக இருக்கலாம்.
இந்த நுட்பம், கூலொம்ப் எண்ணும் தேவையின்றி, பொருத்தமான அளவுருக்களை நிறுவிய பிறகு, உண்மையான மீதமுள்ள திறனின் சில சதவீத புள்ளிகளுக்குள் கட்டண மதிப்பீட்டின் நிலையை செயல்படுத்துகிறது. பேட்டரி கூலம்ப் கவுண்டராக மாறுகிறது.
தற்போதைய சென்சாரில் உள்ள பிழை ஆதாரங்கள்
மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஆஃப்செட் பிழையானது கூலோமெட்ரிக் எண்ணிக்கையில் முக்கியமானது மற்றும் பூஜ்ஜிய தற்போதைய நிலைமைகளின் கீழ் சென்சார் ஆஃப்செட்டை பூஜ்ஜியத்திற்கு அளவீடு செய்ய SOC மானிட்டருக்குள் ஏற்பாடு செய்யப்பட வேண்டும். இது பொதுவாக தொழிற்சாலை நிறுவலின் போது மட்டுமே சாத்தியமாகும். இருப்பினும், பூஜ்ஜிய மின்னோட்டத்தை நிர்ணயிக்கும் அமைப்புகள் இருக்கலாம், எனவே ஆஃப்செட்டின் தானியங்கி மறுசீரமைப்பை அனுமதிக்கும். சறுக்கல்களுக்கு இடமளிக்கும் வகையில் இது ஒரு சிறந்த சூழ்நிலை.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, அனைத்து சென்சார் தொழில்நுட்பங்களும் வெப்ப ஆஃப்செட் சறுக்கலை உருவாக்குகின்றன, மேலும் தற்போதைய சென்சார்கள் விதிவிலக்கல்ல. இது ஒரு முக்கியமான குணம் என்பதை நாம் இப்போது பார்க்கலாம். Raztec இல் தரமான கூறுகள் மற்றும் கவனமாக வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், <0.25mA/K சறுக்கல் வரம்புடன் வெப்ப நிலைத்தன்மை கொண்ட மின்னோட்ட உணரிகளின் வரம்பை உருவாக்கியுள்ளோம். 20K வெப்பநிலை மாற்றத்திற்கு, இது அதிகபட்சமாக 5mA பிழையை உருவாக்கும்.
ஒரு காந்த சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்ட தற்போதைய உணரிகளில் பிழையின் மற்றொரு பொதுவான ஆதாரம், ரீமேனண்ட் காந்தத்தால் ஏற்படும் ஹிஸ்டெரிசிஸ் பிழை ஆகும். இது பெரும்பாலும் 400mA வரை இருக்கும், இது அத்தகைய சென்சார்களை பேட்டரி கண்காணிப்புக்கு பொருத்தமற்றதாக ஆக்குகிறது. சிறந்த காந்தப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், Raztec இந்த தரத்தை 20mA ஆகக் குறைத்துள்ளது மற்றும் இந்த பிழை உண்மையில் காலப்போக்கில் குறைந்துள்ளது. குறைவான பிழை தேவைப்பட்டால், demagnetisation சாத்தியம், ஆனால் கணிசமான சிக்கலானது சேர்க்கிறது.
ஒரு சிறிய பிழை என்பது வெப்பநிலையுடன் பரிமாற்ற செயல்பாடு அளவுத்திருத்தத்தின் சறுக்கல் ஆகும், ஆனால் வெகுஜன உணரிகளுக்கு இந்த விளைவு வெப்பநிலையுடன் செல் செயல்திறனின் சறுக்கலை விட மிகச் சிறியது.
SOC மதிப்பீட்டிற்கான சிறந்த அணுகுமுறை, நிலையான சுமை இல்லாத மின்னழுத்தங்கள், IXR ஆல் ஈடுசெய்யப்பட்ட செல் மின்னழுத்தங்கள், கூலோமெட்ரிக் எண்ணிக்கைகள் மற்றும் அளவுருக்களின் வெப்பநிலை இழப்பீடு போன்ற நுட்பங்களின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, சுமை இல்லாத அல்லது குறைந்த சுமை பேட்டரி மின்னழுத்தங்களுக்கான SOC ஐ மதிப்பிடுவதன் மூலம் நீண்ட கால ஒருங்கிணைப்பு பிழைகள் புறக்கணிக்கப்படலாம்.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-09-2022