Tá sé deacair go teicniúil meastachán a dhéanamh ar staid muirir (SOC) ceallraí litiam, go háirithe in iarratais nach bhfuil an ceallraí lán-mhuirear nó á urscaoileadh go hiomlán. Is feithiclí leictreacha hibrideacha (HEVanna) iad iarratais den sórt sin. Eascraíonn an dúshlán ó shaintréithe urscaoilte voltais an-árasán cadhnraí litiam. Is ar éigean a athraíonn an voltas ó 70% SOC go 20% SOC. Go deimhin, tá an t-athrú voltais de bharr athruithe teochta cosúil leis an éagsúlacht voltais mar gheall ar urscaoileadh, mar sin má tá an SOC le díorthú ón voltas, ní mór an teocht cille a chúiteamh.
Dúshlán eile ná go bhfuil an cumas ceallraí á chinneadh ag cumas na cille acmhainne is ísle, mar sin níor cheart an SOC a mheas bunaithe ar voltas críochfoirt na cille, ach ar voltas críochfoirt na cille is laige. Fuaimeann sé seo go léir beagán ró-deacair. Mar sin cén fáth nach gcoinnímid ach an méid iomlán srutha a shreabhann isteach sa chill agus é a chothromú leis an sruth atá ag sileadh amach? Tugtar comhaireamh coulometric ar seo agus fuaimeanna simplí go leor, ach tá go leor deacrachtaí ann leis an modh seo.
Cadhnraínach cadhnraí foirfe iad. Ní fhilleann siad ar ais ar an méid a chuir tú isteach iontu. Tá sceitheadh srutha ann le linn muirir, a athraíonn de réir teocht, ráta muirir, staid muirir agus dul in aois.
Athraíonn cumas ceallraí go neamhlíneach leis an ráta urscaoilte freisin. Dá tapúla an t-urscaoileadh, is ísle an cumas. Ó urscaoileadh 0.5C go dtí urscaoileadh 5C, is féidir leis an laghdú a bheith chomh hard le 15%.
Tá sruth sceite i bhfad níos airde ag cadhnraí ag teochtaí níos airde. Féadfaidh na cealla inmheánacha i gceallraí a bheith ag rith níos teo ná na cealla seachtracha, agus mar sin beidh an sceitheadh cille tríd an gceallraí míchothrom.
Is feidhm teochta é an cumas freisin. Tá tionchar níos mó ag roinnt ceimiceán litiam ná daoine eile.
Chun an neamhionannas seo a chúiteamh, úsáidtear cothromú cille laistigh den cheallraí. Níl an sruth breise sceite seo intomhaiste lasmuigh den cheallraí.
Laghdaíonn an cumas ceallraí go seasta thar shaolré na cille agus le himeacht ama.
Déanfar aon fhritháireamh beag sa tomhas reatha a chomhtháthú agus le himeacht ama féadfaidh sé bheith ina líon mór, ag cur isteach go mór ar chruinneas an SOC.
Is é an toradh a bheidh ar an méid thuas go léir ná go dtiocfaidh athrú ar chruinneas le himeacht ama mura ndéantar calabrú rialta, ach ní féidir é seo a dhéanamh ach amháin nuair a bhíonn an ceallraí beagnach scaoilte nó beagnach lán. In iarratais HEV is fearr an ceallraí a choinneáil ag muirear thart ar 50%, agus mar sin bealach amháin chun an cruinneas méadraithe a cheartú go hiontaofa ná an ceallraí a mhuirearú go hiomlán go tréimhsiúil. Gearrtar feithiclí leictreacha íona go hiomlán nó beagnach lán go rialta, agus mar sin is féidir le méadrú bunaithe ar chomhaireamh cúlmhéadrach a bheith an-chruinn, go háirithe má dhéantar fadhbanna ceallraí eile a chúiteamh.
Is í an eochair do chruinneas maith sa chomhaireamh coulometric ná braite reatha maith thar raon leathan dinimiciúil.
Is é an modh traidisiúnta chun sruth a thomhas ná shunt dúinn, ach titeann na modhanna seo síos nuair a bhíonn sruthanna níos airde (250A+) i gceist. Mar gheall ar an tomhaltas cumhachta, ní mór go mbeadh friotaíocht íseal ag an shunt. Níl shunts friotaíochta íseal oiriúnach chun sruthanna ísle (50mA) a thomhas. Ardaíonn sé seo láithreach an cheist is tábhachtaí: cad iad na sruthanna íosta agus uasta atá le tomhas? Tugtar an raon dinimiciúil air seo.
Ag glacadh le cumas ceallraí 100Ahr, meastachán garbh ar an earráid chomhtháthaithe inghlactha.
Cruthóidh earráid 4 Amp 100% d'earráidí in aghaidh an lae nó déanfaidh earráid 0.4A 10% d'earráidí in aghaidh an lae.
Déanfaidh earráid 4/7A 100% d'earráidí laistigh de sheachtain nó déanfaidh earráid 60mA 10% d'earráidí laistigh de sheachtain.
Déanfaidh earráid 4/28A earráid 100% i mí nó déanfaidh earráid 15mA earráid 10% i mí, agus is dócha gurb é an tomhas is fearr is féidir a bheith ag súil leis gan athchalabrú mar gheall ar mhuirearú nó in aice le urscaoileadh iomlán.
Anois féachaimis ar an shunt a thomhaiseann an sruth. Le haghaidh 250A, beidh shunt 1m ohm ar an taobh ard agus táirgeann sé 62.5W. Mar sin féin, ag 15mA ní dhéanfaidh sé ach 15 microvolts a tháirgeadh, a chaillfear sa torann cúlra. Is é an raon dinimiciúil 250A/15mA = 17,000:1. Más féidir le tiontaire A/D 14-giotán an comhartha a "fheiceáil" i ndáiríre i torann, fritháireamh agus sruth, beidh tiontaire A/D 14-giotán ag teastáil. Cúis thábhachtach fhritháireamh is ea an voltas agus an fhritháireamh lúb talún a ghineann an teirmeachúpla.
Go bunúsach, níl aon braiteoir ann ar féidir leis an sruth a thomhas sa raon dinimiciúil seo. Tá gá le braiteoirí ardsrutha chun na sruthanna níos airde a thomhas ó shamplaí tarraingthe agus luchtaithe, agus tá gá le braiteoirí íseal-srutha chun sruthanna a thomhas ó, mar shampla, gabhálais agus aon staid reatha nialasach. Ós rud é go bhfeiceann an braiteoir srutha íseal an sruth ard freisin, ní féidir leo seo a mhilleadh nó a éilliú, ach amháin i gcás sáithiúcháin. Ríomhann sé seo an sruth shunt láithreach.
A réiteach
Is braiteoirí srutha éifeacht lúb oscailte iad teaghlach braiteoirí an-oiriúnach. Ní dhéanfaidh sruthanna arda dochar do na gléasanna seo agus tá raon braiteora forbartha ag Raztec a fhéadfaidh sruthanna sa raon milliamp a thomhas trí sheoltóir amháin. tá feidhm aistrithe 100mV/AT praiticiúil, mar sin beidh 1.5mV inúsáidte ag sruth 15mA. trí úsáid a bhaint as an ábhar lárnach is fearr atá ar fáil, is féidir athsheinm an-íseal sa raon milliamp aonair a bhaint amach freisin. Ag 100mV/AT, tarlóidh sáithiúchán os cionn 25 Amps. Ceadaíonn an gnóthachan ríomhchláraithe níos ísle ar ndóigh do shruthanna níos airde.
Déantar sruthanna arda a thomhas trí úsáid a bhaint as gnáthbhraiteoirí ardsrutha. Teastaíonn loighic shimplí chun aistriú ó braiteoir amháin go braiteoir eile.
Is rogha iontach é an raon braiteoirí nua gan chroí atá ag Raztec le haghaidh braiteoirí ardsrutha. Tairgeann na feistí seo líneacht, cobhsaíocht agus hysteresis nialasach den scoth. Tá siad inoiriúnaithe go héasca do raon leathan cumraíochtaí meicniúla agus raonta reatha. Déantar na feistí seo go praiticiúil trí úsáid a bhaint as glúin nua braiteoirí réimse maighnéadacha le feidhmíocht den scoth.
Tá an dá chineál braiteora fós tairbheach chun cóimheasa comhartha-go-torann a bhainistiú leis an raon dinimiciúil an-ard sruthanna a theastaíonn.
Mar sin féin, bheadh fíorchruinneas iomarcach toisc nach gcuntar coulomb cruinn é an ceallraí féin. Is gnách go mbíonn earráid 5% idir luchtú agus urscaoileadh i gcás cadhnraí ina bhfuil tuilleadh neamhréireachtaí ann. Agus é seo san áireamh, is féidir teicníc réasúnta simplí a úsáid ag baint úsáide as múnla ceallraí bunúsach. Is féidir leis an múnla voltas críochfoirt gan ualach in aghaidh toilleadh, voltas luchtaithe in aghaidh toilleadh, friotaíocht scaoilte agus luchta a áireamh ar féidir iad a mhodhnú le hacmhainn agus le timthriallta luchtaithe/scaoilte. Ní mór tairisigh ama voltais tomhaiste oiriúnacha a bhunú chun freastal ar na tairisigh ama voltais ídiú agus aisghabhála.
Buntáiste suntasach a bhaineann le cadhnraí litiam ardchaighdeáin ná go gcaillfidh siad cumas an-bheag ag rátaí urscaoilte arda. Déanann an bhfíric seo ríomhaireachtaí a shimpliú. Tá sruth sceite an-íseal acu freisin. D'fhéadfadh sceitheadh córais a bheith níos airde.
Ligeann an teicníocht seo meastachán ar staid an luchta laistigh de chúpla pointe céatadáin den acmhainn iarbhír atá fágtha tar éis na paraiméadair chuí a bhunú, gan gá le comhaireamh coulomb. Éiríonn an ceallraí ina chuntar coulomb.
Earráid foinsí laistigh den braiteoir reatha
Mar a luadh thuas, tá an earráid fhritháireamh ríthábhachtach don chomhaireamh cúlmhéadrach agus ba cheart soláthar a dhéanamh laistigh den mhonatóir SOC chun fritháireamh an bhraiteora a chalabrú go nialas faoi choinníollacha reatha nialasacha. De ghnáth ní féidir é seo a dhéanamh ach amháin le linn suiteáil na monarchan. D’fhéadfadh córais a bheith ann, áfach, a chinneann sruth nialasach agus a cheadaíonn athchalabrú uathoibríoch ar an bhfritháireamh. Is cás iontach é seo mar is féidir freastal ar an sruth.
Ar an drochuair, táirgeann gach teicneolaíocht braiteora sruth fritháireamh teirmeach, agus ní haon eisceacht iad na braiteoirí reatha. Is féidir linn a fheiceáil anois gur cáilíocht ríthábhachtach é seo. Trí úsáid a bhaint as comhpháirteanna ardchaighdeáin agus dearadh cúramach ag Raztec, tá raon braiteoirí srutha atá cobhsaí go teirmeach forbartha againn le raon sruth <0.25mA/K. I gcás athrú teochta 20K, féadann sé seo earráid uasta 5mA a tháirgeadh.
Foinse coitianta eile earráide i braiteoirí reatha a ionchorpraíonn ciorcad maighnéadach ná an earráid hysteresis de bharr maighnéadas iarsma. Is minic go bhfuil sé seo suas le 400mA, rud a fhágann nach bhfuil braiteoirí den sórt sin oiriúnach le haghaidh monatóireachta ceallraí. Trí an t-ábhar maighnéadach is fearr a roghnú, laghdaigh Raztec an caighdeán seo go 20mA agus laghdaigh an earráid seo le himeacht ama. Más gá níos lú earráide, is féidir dí-mhignetú a dhéanamh, ach cuireann sé castacht shuntasach leis.
Earráid níos lú is ea an t-aistriú ar chalabrú na feidhme aistrithe le teocht, ach i gcás braiteoirí maise tá an éifeacht seo i bhfad níos lú ná an sruth ar fheidhmíocht na cille le teocht.
Is é an cur chuige is fearr maidir le meastachán SOC ná úsáid a bhaint as teaglaim de theicnící cosúil le voltais neamhualaigh chobhsaí, voltais cille cúitithe ag IXR, comhaireamh cúlmhéadrach agus cúiteamh teochta na bparaiméadar. Mar shampla, is féidir neamhaird a dhéanamh ar earráidí lánpháirtithe fadtéarmacha trí mheastachán a dhéanamh ar an SOC le haghaidh voltas ceallraí gan ualach nó ualach íseal.
Am postála: Lúnasa-09-2022