Литийдин зарядынын жана разрядынын теориясы жана электр энергиясын эсептөө ыкмасын долбоорлоо
2. Батарея өлчөгүч менен таанышуу
2.1 Электр эсептегичтин функциясын киргизүү
Батареяны башкаруу энергияны башкаруунун бир бөлүгү катары каралышы мүмкүн.Батареяны башкарууда электр эсептегич батареянын сыйымдуулугун баалоого жооптуу.Анын негизги милдети - чыңалууга, заряддоо/разрядга жана батарейканын температурасына көз салуу жана батареянын заряддын абалын (SOC) жана толук заряддоо сыйымдуулугун (FCC) баалоо.Батареянын зарядынын абалын баалоо үчүн эки типтүү ыкма бар: ачык чынжырлуу чыңалуу ыкмасы (OCV) жана кулонометриялык ыкма.Башка ыкма RICHTEK тарабынан иштелип чыккан динамикалык чыңалуу алгоритми болуп саналат.
2.2 Ачык чынжырдын чыңалуу ыкмасы
Ачык чыңалуу ыкмасын колдонуу менен электр эсептегичти ишке ашыруу оңой, аны ачык чыңалуудагы заряддын тиешелүү абалын текшерүү аркылуу алууга болот.Батарея 30 мүнөттөн ашык тыныгуу учурунда ачык чынжырдын чыңалуусу батареянын терминалынын чыңалуусу деп эсептелет.
Батареянын чыңалуу ийри сызыгы ар кандай жүктөмгө, температурага жана батарейканын эскирүүсүнө жараша өзгөрөт.Демек, стационардык ачык чынжырлуу вольтметр заряддын абалын толук көрсөтө албайт;Жалгыз үстөлдү карап баалоо мүмкүн эмес.Башкача айтканда, заряддын абалы таблицаны карап гана бааланса, ката чоң болот.
Төмөндөгү сүрөттө бир эле аккумулятордун чыңалуусунун абалы (SOC) заряддоо жана разряддоо учурунда ачык чынжырлуу чыңалуу ыкмасы менен абдан айырмаланарын көрсөтүп турат.
5-сүрөт. Заряддоо жана разряддоо шарттарында батареянын чыңалышы
Төмөнкү сүрөттөн көрүнүп тургандай, заряддын абалы разряд учурунда ар кандай жүктөмдө абдан өзгөрөт.Ошентип, негизинен, ачык чынжырлуу чыңалуу ыкмасы заряддын абалынын тактыгын талап кылган системалар үчүн гана ылайыктуу, мисалы, коргошун-кислота батареяларын же үзгүлтүксүз энергия булактарын колдонгон унаалар.
Сүрөт 6. Аккумулятордун чыңалуусу разряд учурунда ар кандай жүктөмдө
2.3 Кулометрдик метод
Кулометриянын иштөө принциби батареянын заряддоо/заряддоо жолуна аныктоочу резисторду туташтыруу болуп саналат.ADC аныктоо каршылыктагы чыңалууну өлчөйт жана аны заряддалган же кубатталып жаткан батареянын учурдагы маанисине айландырат.Реалдуу убакыт эсептегичи (RTC) канча кулон агып жатканын билүү үчүн учурдагы маанини убакыт менен бириктире алат.
Сүрөт 7. Кулондук өлчөө ыкмасынын негизги иштөө режими
Кулометрдик ыкма заряддоо же кубаттоо учурунда заряддын реалдуу убакыт абалын так эсептей алат.Заряддын кулон эсептегичи жана разряддык кулондук эсептегич менен ал калдык электр кубаттуулугун (RM) жана толук заряддын сыйымдуулугун (FCC) эсептей алат.Ошол эле учурда, калган заряд сыйымдуулугу (RM) жана толук заряд сыйымдуулугу (FCC) дагы заряддын абалын эсептөө үчүн колдонулушу мүмкүн (SOC=RM/FCC).Мындан тышкары, ал ошондой эле калган убакытты баалай алат, мисалы, энергиянын түгөнүп калышы (TTE) жана кубаттуулуктун толуктугу (TTF).
Сүрөт 8. Кулон ыкмасынын эсептөө формуласы
Кулон метрологиясынын тактыгынан четтөөнүн эки негизги фактору бар.Биринчиси, учурдагы сезгичте жана ADC өлчөөдө офсеттик катанын топтолушу.Өлчөө катасы учурдагы технология менен салыштырмалуу аз болсо да, аны жок кылуу үчүн жакшы ыкма жок болсо, ката убакыттын өтүшү менен көбөйөт.Төмөндөгү сүрөттөн көрүнүп тургандай, практикалык колдонууда, эгерде убакыттын узактыгында оңдоо болбосо, топтолгон ката чексиз.
9-сүрөт. Кулон ыкмасынын кумулятивдик катасы
Топтолгон катаны жоюу үчүн, батареянын нормалдуу иштешинде үч мүмкүн болгон убакыт бар: заряддын аяктоосу (EOC), разряддын аягы (EOD) жана эс алуу (Relax).Батарея толугу менен заряддалган жана заряддын аяктоо абалына жеткенде заряддын абалы (SOC) 100% болушу керек.Разряддын аяктоо шарты батареянын толугу менен кубатталганын жана заряддын абалы (SOC) 0% болушу керек дегенди билдирет;Бул абсолюттук чыңалуу мааниси же жүк менен өзгөрүшү мүмкүн.Эс алуу абалына жеткенде батарейка заряддалбайт жана заряды бүтпөйт жана ал көпкө чейин ушул абалда калат.Колдонуучу кулонометриялык ыкманын катасын оңдоо үчүн аккумулятордун эс алуу абалын колдонууну кааласа, бул учурда ачык чынжырлуу вольтметрди колдонушу керек.Төмөнкү сүрөттө жогоруда көрсөтүлгөн шарттарда заряддын абалын оңдоого болорун көрсөтүп турат.
10-сүрөт. Кулометриялык методдун топтолгон катасын жоюу шарттары
Кулондук өлчөө ыкмасынын тактыгынан четтөөнүн экинчи негизги фактору болуп толук заряддоо сыйымдуулугу (FCC) катасы саналат, ал аккумулятордун долбоордук кубаттуулугу менен аккумулятордун реалдуу толук заряддоо сыйымдуулугунун ортосундагы айырма.Толук заряддоо сыйымдуулугуна (FCC) температура, карылык, жүк жана башка факторлор таасир этет.Демек, толук заряддалган кубаттуулукту кайра үйрөнүү жана компенсациялоо ыкмасы кулонометриялык ыкма үчүн абдан маанилүү.Төмөнкү сүрөттө толук заряд кубаттуулугу ашыкча бааланган жана бааланбаганда SOC катасынын тенденциясы көрсөтүлгөн.
11-сүрөт. Толук заряддоо кубаттуулугу ашыкча бааланган жана бааланбаганда ката тенденциясы
Посттун убактысы: 2023-жылдын 15-февралына чейин