شمارش کولن

از من در مورد تخمین SOC بیشتر از آن چیزی که بتوانم بشمارم سوال شده است. این سؤال معمولاً زمانی مطرح می شود که بسته شخصی 30٪ را روی گیج نشان می دهد اما دو دقیقه بعد خاموش می شود. 9 بار از هر ده، ردیابی علت اصلی به اشتباه شمارش کولن برمی گردد.

Coulomb Counting

آهنگ‌های شمارش کولن شارژ را به داخل و خارج می‌کند. خیلی ساده روی کاغذ شما جریان را در طول زمان ادغام می‌کنید، آمار جاری را حفظ می‌کنید و این آمار به شما می‌گوید چه مقدار آب در سلول باقی مانده است.

نمونه BMS جریان-معمولاً بین 10 هرتز و 100 هرتز بسته به برنامه کاربردی است-و هر نمونه در بازه زمانی ضرب می‌شود. آنها را جمع کنید. از ظرفیت شروع خود کم کنید. شماره SOC شما هست.

در اینجا چیزی است که کتاب های درسی به اندازه کافی بر آن تاکید ندارند. حسگر فعلی که به آن تکیه می کنید، دریفت را جبران کرده است. خطای دریافت دارد. دارای ضریب دما می باشد. یک شنت معمولی خودرو ممکن است ± 0.5٪ باشد، اما در شرایط ایده آل در 25 درجه است. در ماه جولای در فونیکس آن را زیر کاپوت بچسبانید و به اعداد مختلف نگاه می کنید.

من در سال 2019 روی یک برنامه هیبریدی ملایم 48 ولت کار کردم. ما یک شنت Vishay با 100 μΩ داشتیم. برگه مشخصات زیبا در آزمایشگاه، همه چیز به خوبی ردیابی شد. آن را در وسیله نقلیه‌ای که ترمز احیاکننده انجام می‌دهد در حالت توقف-و-تردد قرار دهید، و پس از شش ساعت SOC 8% جابجا شد. جرم حرارتی شنت نمی‌توانست با جریان‌های گذرا همگام شود. ما در نهایت یک سنسور دمای اختصاصی را روی خود شنت اضافه کردیم و یک الگوریتم جبران را در سیستم عامل BMS اجرا کردیم.

Coulomb Counting

این یکی همیشه مردم را گاز می گیرد. سنسور اثر هال یا شنت شما دارای یک کف نویز است. شاید کمتر از 500 میلی آمپر در یک بسته برقی معمولی، نسبت سیگنال به-صدا از بین می‌رود. اما سلول همچنان خود-در حال تخلیه است. BMS هنوز در حال کشیدن جریان ساکن است. کنتاکتورها نشتی دارند.

در طول یک دوره{0}}دو هفته ای پارکینگ، این جریان های کوچک جمع می شوند. من بسته هایی را دیده ام که 3-4٪ SOC را از دست می دهند که شمارنده Coulomb هرگز ثبت نکرده است. مالک از تعطیلات برمی گردد، گیج 85 درصد را نشان می دهد، اما ظرفیت واقعی نزدیک به 81 درصد است. این کار را چند بار انجام دهید، و پنجره های کالیبراسیون مجدد شما نمی توانند به عقب برسند.

برخی از تیم‌ها مدل خود{0}}تخلیه موازی را اجرا می‌کنند. برخی دیگر فقط پس از هر دوره استراحت بیش از 4 ساعت، دوباره کالیبراسیون OCV را مجبور می کنند. هیچ پاسخ کاملی وجود ندارد افراد ISO 26262 از شما می پرسند که چگونه این موضوع را در FMEA خود مدیریت می کنید و بهتر است یک استراتژی مستند داشته باشید.

سلولی که در طول توسعه مشخص کردید، سلولی نیست که بعد از 500 چرخه دارید. ظرفیت اسمی کاهش می یابد. مقاومت داخلی بالا می رود. اما شمارنده کولن این را نمی داند مگر اینکه شما آن را بگویید.

آی‌سی‌های سنج TI-سری BQ34، برای مثال-ردیابی امپدانس داخلی را اجرا می‌کنند و ظرفیت شارژ کامل را در طول زمان تنظیم می‌کنند. این یک رویکرد مبتنی بر مدل-لایه لایه شمارش پایه کولن است. Maxim 17205 کاری مشابه انجام می دهد. برای طرح‌های BMS سفارشی، شما خودتان این را می‌سازید و به داده‌های قدیمی تایید شده از شیمی سلولی خاص شما نیاز دارد.

سلول های NCM در اینجا متفاوت از LFP رفتار می کنند. LFP دارای آن فلات ولتاژ مسطح است که اصلاحات مبتنی بر OCV{1}}را در محدوده 20-80% SOC تقریباً بی فایده می کند. شما به شدت به شمارش کولمب گیر کرده اید، که به این معنی است که دقت سنجش فعلی شما اهمیت بیشتری دارد.

Coulomb Counting

شارژ کامل دوست شماست. هنگامی که ولتاژ به آستانه پایان رسید و جریان به زیر C/20 یا هر آنچه که قطع شده است کاهش می یابد، شما به 100% بازنشانی می کنید. ساده قابل اعتماد هر بار با فرض اینکه شارژر و BMS شما در مورد معنای "پر" توافق داشته باشند، کار می کند.

پایان ترخیص دشوارتر است. زانو ولتاژ شیب دار است،-وابسته به دما و تحت تأثیر تاریخچه بار اخیر است. اکثر سیستم ها در حالت خالی مجدد کالیبره نمی شوند. آنها فقط از شارژ کامل به عنوان نقطه لنگر استفاده می کنند و به شمارش بین آنها اعتماد دارند.

برخی از تاسیسات ذخیره سازی ثابت آزمایش های ظرفیت دوره ای را انجام می دهند. یک بار در ماه، سیستم تخلیه و شارژ کامل کنترل شده را انجام می دهد. این به شما حقیقت را می دهد. اپراتورهای ناوگان با خودروهای برقی نیز گاهی این کار را انجام می دهند. از نظر عملیاتی آزاردهنده است اما مشکل دریفت را حل می کند.

شمارش کولن یک الگوریتم پیچیده نیست. این جمع و تفریق با منابع خطای زیاد است. پیچیدگی در درک اینکه خطاها از کجا می آیند و داشتن استراتژی هایی برای محدود کردن آنها است.

انتخاب سنسور فعلی خود را درست انجام دهید. رفتار دما را درک کنید. قبل از نوشتن یک خط کد، استراتژی کالیبراسیون مجدد خود را برنامه ریزی کنید. تست با سلول های واقعی در دمای واقعی تحت پروفایل های بار واقعی. نصب نیمکت با منبع تغذیه و بار الکترونیکی مشکلاتی را که در میدان خواهید دید را به شما نشان نمی دهد.