Coulombin laskenta

Minulta on kysytty SOC-arvioinnista useammin kuin osaan laskea. Kysymys tulee yleensä esiin, kun jonkun pakkaus näyttää 30 % mittarista, mutta sammuu kahden minuutin kuluttua. Yhdeksän kertaa kymmenestä perimmäinen syy juontaa juurensa Coulombin laskentaan, joka meni pieleen.

Coulomb Counting

Coulombin laskentaraidat latautuvat sisään ja ulos. Aika yksinkertaista paperilla. Integroit virtaa ajan mittaan, pidät juoksevaa laskua, ja se kertoo, kuinka paljon mehua on jäljellä solussa.

BMS-näytteet ovat{0}}yleensä jossain 10 Hz:n ja 100 Hz:n välillä sovelluksesta riippuen-ja jokainen näyte kerrotaan aikavälillä. Lisää ne. Vähennä aloituskapasiteetistasi. Siinä on SOC-numerosi.

Tässä on se, mitä oppikirjat eivät painota tarpeeksi. Tuo nykyinen anturi, johon luotat, on siirtynyt poikkeamaan. Siinä on vahvistusvirhe. Siinä on lämpötilakerroin. Tyypillinen autojen shuntti voi olla ±0,5 %, mutta se on ihanteellisissa olosuhteissa 25 astetta. Kiinnitä se konepellin alle Phoenixissa heinäkuussa, niin näet erilaisia numeroita.

Työskentelin 48 V:n lievän hybridiohjelman parissa vuonna 2019. Meillä oli Vishay-shuntti, jonka teho oli 100 μΩ. Kaunis spesifikaatiolehti. Laboratoriossa kaikki seurasi täydellisesti. Laita se regeneratiivista jarrutusta suorittavaan ajoneuvoon pysähdyksissä-ja-ajossa liikenteessä, ja kuuden tunnin kuluttua SOC oli ajautunut 8 %. Shuntin lämpömassa ei pysynyt nykyisten transienttien mukana. Päädyimme lisäsimme erillisen lämpötila-anturin itse shunttiin ja suoritimme kompensointialgoritmin BMS-laiteohjelmistossa.

Coulomb Counting

Tämä puree ihmisiä koko ajan. Hall-efektitunnistimessasi tai shuntissasi on kohinalattia. Alle 500 mA tyypillisessä EV-paketissa signaalin-/-kohinasuhde hajoaa. Mutta kenno purkautuu edelleen itsestään. BMS käyttää edelleen lepovirtaa. Kontaktoreissa on vuotoa.

Kahden{0}}viikon pysäköintijakson aikana nämä pienet virrat lisääntyvät. Olen nähnyt pakkausten menettävän 3–4 % SOC:ta, jota Coulombin laskuri ei koskaan rekisteröinyt. Omistaja palaa lomalta, mittari näyttää 85%, mutta todellinen kapasiteetti on lähempänä 81%. Tee se muutaman kerran, niin uudelleenkalibrointiikkunasi eivät pääse kiinni.

Jotkut tiimit käyttävät rinnakkaista itse{0}}purkausmallia. Toiset vain pakottavat OCV:n uudelleenkalibroinnin minkä tahansa yli 4 tunnin lepoajan jälkeen. Ei ole täydellistä vastausta. ISO 26262 -henkilöt kysyvät sinulta, kuinka käsittelet tätä FMEA:ssasi, ja sinulla on parempi olla dokumentoitu strategia.

Kehityksen aikana luonnehdittu solu ei ole se solu, joka sinulla on 500 syklin jälkeen. Nimelliskapasiteetti laskee. Sisäinen vastus nousee. Mutta Coulombin laskuri ei tiedä sitä, ellet kerro sitä.

TI:n mittauspiirit-esimerkiksi BQ34-sarjan-suorittavat sisäisen impedanssin seurannan ja säätävät täyttä latauskapasiteettia ajan myötä. Se on malliin perustuva-lähestymistapa, joka on kerrostettu Coulombin peruslaskennan päälle. Maxim 17205 tekee jotain vastaavaa. Räätälöityjä BMS-suunnitelmia varten rakennat tämän itse, ja se vaatii vahvistetut ikääntymistiedot tietystä solukemiastasi.

NCM-solut käyttäytyvät tässä eri tavalla kuin LFP. LFP:llä on tasainen jännitetasanne, mikä tekee OCV{1}}-pohjaisista korjauksista lähes hyödyttömiä 20–80 % SOC-alueella. Olet juuttunut luottamaan enemmän Coulombin laskemiseen, mikä tarkoittaa, että nykyisellä tunnistustarkkuudellasi on vielä enemmän merkitystä.

Coulomb Counting

Täysi lataus on ystäväsi. Kun jännite saavuttaa päätekynnyksen ja virta kapenee alle C/20:n tai minkä tahansa rajan, nollaat arvon 100 %. Yksinkertainen. Luotettava. Toimii joka kerta olettaen, että laturi ja BMS ovat yhtä mieltä siitä, mitä "täysi" tarkoittaa.

Purkamisen loppuminen on hankalampaa. Jännitepolvi on jyrkkä, lämpötila-riippuvainen, ja siihen vaikuttaa viimeaikainen kuormitushistoria. Useimmat järjestelmät eivät kalibroi uudelleen tyhjänä. He käyttävät vain täyttä latausta ankkuripisteenä ja luottavat välissä tapahtuvaan laskemiseen.

Joissakin kiinteissä varastolaitteistoissa suoritetaan määräajoin kapasiteettitestejä. Kerran kuukaudessa järjestelmä suorittaa kontrolloidun täyden purkauksen ja latauksen. Se antaa sinulle totuuden. Myös sähköautoja käyttävät laivastonhoitajat tekevät toisin. Se on toiminnallisesti ärsyttävää, mutta ratkaisee ajautumisongelman.

Coulombin laskenta ei ole hienostunut algoritmi. Se on yhteen- ja vähennyslasku, jossa on paljon virhelähteitä. Hienostuneisuutta on ymmärtää, mistä virheet tulevat, ja strategioita niiden rajoittamiseksi.

Tee nykyinen anturivalintasi oikein. Ymmärrä lämpötilan käyttäytyminen. Suunnittele uudelleenkalibrointistrategiasi ennen kuin kirjoitat yhden koodirivin. Testaa todellisilla kennoilla todellisissa lämpötiloissa realistisissa kuormitusprofiileissa. Penkkiasennus virtalähteellä ja elektronisella kuormalla ei näytä sinulle ongelmia, joita näet kentällä.