Ang teorya sa Lithium charge ug discharge ug ang disenyo sa pamaagi sa pagkalkula sa kuryente(2)

Ang teorya sa Lithium charge ug discharge ug ang disenyo sa pamaagi sa pagkalkula sa kuryente

2. Pasiuna sa meter sa baterya

2.1 Pagpaila sa function sa metro sa kuryente

Ang pagdumala sa baterya mahimong isipon nga bahin sa pagdumala sa kuryente.Sa pagdumala sa baterya, ang metro sa kuryente ang responsable sa pagbanabana sa kapasidad sa baterya.Ang sukaranan nga gimbuhaton niini mao ang pag-monitor sa boltahe, pag-charge/discharge nga kasamtangan ug temperatura sa baterya, ug pagbanabana sa estado sa bayad (SOC) ug ang tibuuk nga kapasidad sa pagsingil (FCC) sa baterya.Adunay duha ka tipikal nga mga pamaagi sa pagbanabana sa kahimtang sa singil sa baterya: open-circuit voltage method (OCV) ug coulometric nga pamaagi.Ang laing paagi mao ang dinamikong boltahe algorithm nga gidisenyo sa RICHTEK.

2.2 Open circuit boltahe nga pamaagi

Sayon nga mahibal-an ang metro sa kuryente gamit ang pamaagi sa boltahe nga open-circuit, nga makuha pinaagi sa pagsusi sa katugbang nga estado sa bayad sa boltahe sa bukas nga circuit.Ang boltahe sa bukas nga sirkito gituohan nga mao ang boltahe sa terminal sa baterya kung ang baterya nagpahulay sa sobra sa 30 minuto.

Ang curve sa boltahe sa baterya magkalainlain sa lainlaing load, temperatura ug pagkatigulang sa baterya.Busa, ang usa ka pirmi nga open-circuit voltmeter dili hingpit nga magrepresentar sa estado sa bayad;Ang estado sa bayad dili mabanabana pinaagi sa pagtan-aw sa lamesa nga mag-inusara.Sa laing pagkasulti, kung ang estado sa bayad gibanabana lamang pinaagi sa pagtan-aw sa lamesa, ang sayup mahimong dako.

Ang numero sa ubos nagpakita nga ang kahimtang sa bayad (SOC) sa parehas nga boltahe sa baterya lahi kaayo sa paagi sa open-circuit nga boltahe ubos sa pag-charge ug pagdiskarga.

Figure 5. Boltahe sa baterya ubos sa mga kondisyon sa pag-charge ug pagdiskarga

Makita gikan sa numero sa ubos nga ang kahimtang sa bayad magkalainlain kaayo sa ilawom sa lainlaing mga karga sa panahon sa pag-discharge.Busa sa batakan, ang open-circuit nga pamaagi sa boltahe angay lamang alang sa mga sistema nga nagkinahanglan og ubos nga katukma sa estado sa bayad, sama sa mga sakyanan nga naggamit sa lead-acid nga mga baterya o dili maputol nga mga suplay sa kuryente.

Figure 6. Boltahe sa baterya ubos sa lain-laing mga load sa panahon sa pagdiskarga

2.3 Coulometric nga pamaagi

Ang operating nga prinsipyo sa coulometry mao ang pagkonektar sa usa ka detection resistor sa charging/discharging path sa battery.Gisukod sa ADC ang boltahe sa resistensya sa pagkakita ug gibag-o kini sa karon nga kantidad sa baterya nga gi-charge o gi-discharge.Ang real-time nga counter (RTC) mahimong i-integrate ang kasamtangan nga bili sa panahon aron mahibal-an kung pila ka coulomb ang nag-agay.

Figure 7. Basic working mode sa coulomb measurement method

Ang pamaagi sa Coulometric tukma nga makalkula ang tinuod nga oras nga kahimtang sa bayad sa panahon sa pag-charge o pagdiskarga.Uban sa charge coulomb counter ug discharge coulomb counter, makalkulo niini ang nahabilin nga electric capacity (RM) ug ang full charge capacity (FCC).Sa samang higayon, ang nahabilin nga kapasidad sa pagsingil (RM) ug ang bug-os nga kapasidad sa pagkarga (FCC) mahimo usab nga gamiton sa pagkalkulo sa estado sa bayad (SOC=RM/FCC).Dugang pa, mahimo usab nga banabanaon ang nahabilin nga oras, sama sa power exhaustion (TTE) ug power fullness (TTF).

Figure 8. Pormula sa pagkalkula sa pamaagi sa coulomb

Adunay duha ka nag-unang hinungdan nga hinungdan sa pagkasibu sa pagtipas sa coulomb metrology.Ang una mao ang pagtipon sa offset error sa kasamtangan nga sensing ug pagsukod sa ADC.Bisan kung ang sayup sa pagsukod gamay ra sa karon nga teknolohiya, kung wala’y maayong pamaagi aron mapapas kini, ang sayup modaghan sa oras.Ang numero sa ubos nagpakita nga sa praktikal nga aplikasyon, kung walay pagtul-id sa gidugayon sa panahon, ang natipon nga sayop walay kinutuban.

Figure 9. Cumulative error sa pamaagi sa coulomb

Aron mawagtang ang natipon nga sayup, adunay tulo ka posible nga mga punto sa oras sa normal nga operasyon sa baterya: end of charge (EOC), end of discharge (EOD) ug rest (Relax).Ang baterya bug-os nga na-charge ug ang state of charge (SOC) kinahanglan nga 100% kung maabot na ang kondisyon sa pag-charge.Ang discharge end condition nagpasabot nga ang baterya hingpit nga na-discharge ug ang state of charge (SOC) kinahanglan nga 0%;Mahimo kini nga usa ka hingpit nga kantidad sa boltahe o pagbag-o sa pagkarga.Sa pag-abot sa pahulay nga estado, ang baterya wala ma-charge o ma-discharge, ug kini nagpabilin niini nga estado sa dugay nga panahon.Kung gusto sa tiggamit nga gamiton ang nahabilin nga kahimtang sa baterya aron matul-id ang sayup sa pamaagi sa coulometric, kinahanglan niya nga mogamit usa ka bukas nga sirkito nga voltmeter sa kini nga oras.Ang numero sa ubos nagpakita nga ang kahimtang sa kasaypanan sa bayad ubos sa mga kondisyon sa ibabaw mahimong matul-id.

Figure 10. Mga kondisyon alang sa pagwagtang sa cumulative error sa coulometric nga pamaagi

Ang ikaduha nga nag-unang hinungdan nga hinungdan sa pagkasibu sa pagtipas sa pamaagi sa pagsukod sa coulomb mao ang bug-os nga bayad sa kapasidad (FCC) nga sayup, nga mao ang kalainan tali sa kapasidad sa disenyo sa baterya ug ang tinuud nga kapasidad sa tibuuk nga bayad sa baterya.Ang full charge capacity (FCC) maapektuhan sa temperatura, pagkatigulang, load ug uban pang mga hinungdan.Busa, ang re-learning ug compensation method sa fully charged capacity importante kaayo para sa coulometric method.Ang numero sa ubos nagpakita sa dagan sa SOC error kung ang bug-os nga kapasidad sa pagsingil gipasobrahan ug gipaubos.

Figure 11. Error trend sa diha nga ang bug-os nga kapasidad sa pagkarga gipasobrahan ug gipaubos