Coulomb Sayma - Polinovel

Bana SOC tahmini hakkında sayamayacağım kadar çok soru soruldu. Bu soru genellikle birinin paketi göstergede %30 gösterdiğinde ancak iki dakika sonra kapandığında ortaya çıkar. On vakadan dokuzunda temel neden Coulomb sayımının yanlış yapılmasına kadar uzanıyor.

Coulomb Counting

Coulomb sayma parçaları şarj oluyor ve çıkıyor. Kağıt üzerinde oldukça basit. Akımı zamanla entegre edersiniz, devam eden bir çetele tutarsınız ve bu çetele size hücrede ne kadar enerji kaldığını gösterir.

BMS akımı örnekler-uygulamaya bağlı olarak genellikle 10 Hz ile 100 Hz arasında bir yerde-ve her örnek zaman aralığıyla çarpılır. Bunları ekleyin. Başlangıç kapasitenizden çıkarın. SOC numaran var.

İşte ders kitaplarının yeterince vurgulamadığı şey bu. Güvendiğiniz akım sensörü sapmayı dengeliyor. Kazanç hatası var. Sıcaklık katsayısına sahiptir. Tipik bir otomotiv şantının özelliği ±%0,5 olabilir, ancak bu ideal koşullar altında 25 derecedir. Temmuz ayında Phoenix'te bunu bir kaportanın altına yapıştırın ve farklı rakamlara bakıyorsunuz.

2019'da 48V hafif hibrit program üzerinde çalıştım. 100 μΩ değerinde bir Vishay şantımız vardı. Güzel teknik özellikler sayfası. Laboratuvarda her şey mükemmel bir şekilde takip ediliyordu. Dur-kalk trafikte rejeneratif frenleme yapan bir araca koyun ve altı saat sonra SOC'nin %8 oranında saptığını gördünüz. Şantın termal kütlesi mevcut geçici değişimlere ayak uyduramadı. Şantın üzerine özel bir sıcaklık sensörü ekledik ve BMS donanım yazılımında bir dengeleme algoritması çalıştırdık.

Coulomb Counting

Bu her zaman insanları ısırır. Hall etkisi sensörünüz veya şantınız bir gürültü tabanına sahiptir. Tipik bir EV paketinde belki 500 mA'nın altında sinyal-gürültü-oranı bozulur. Ancak hücre hâlâ kendi-deşarjını sürdürüyor. BMS hala hareketsiz akım çekiyor. Kontaktörlerde sızıntı var.

İki-haftalık park süresi boyunca bu küçük akıntılar toplanır. Paketlerin Coulomb sayacının asla kaydetmediği %3-4 SOC kaybettiğini gördüm. Sahibi tatilden dönüyor, gösterge %85’i gösteriyor ama fiili kapasite %81’e yakın. Bunu birkaç kez yaparsanız yeniden kalibrasyon pencereleriniz yetişemez.

Bazı ekipler paralel bir kendi kendine{0}}deşarj modeli uygular. Diğerleri ise 4 saatten fazla dinlenme süresinden sonra OCV'nin yeniden kalibrasyonunu zorunlu kılar. Mükemmel bir cevap yok. ISO 26262 çalışanları size FMEA'nızda bunu nasıl ele alacağınızı soracaktır; belgelenmiş bir stratejiye sahip olsanız iyi olur.

Gelişim sırasında karakterize ettiğiniz hücre, 500 döngüden sonra sahip olduğunuz hücre değildir. Nominal kapasite düşer. İç direnç artar. Ama Coulomb sayacı siz söylemediğiniz sürece bunu bilmiyor.

TI'nin ölçüm IC'leri{0}}örneğin BQ34 serisi-dahili empedans izlemeyi çalıştırır ve zaman içinde tam şarj kapasitesini ayarlar. Bu, temel Coulomb sayımının üzerine yerleştirilmiş-model tabanlı bir yaklaşımdır. Maxim 17205 de benzer bir şey yapıyor. Özel BMS tasarımları için bunu kendiniz oluşturursunuz ve bu, özel hücre kimyanızdan doğrulanmış yaşlanma verileri gerektirir.

NCM hücreleri burada LFP'den farklı davranır. LFP, %20-80 SOC aralığında OCV-tabanlı düzeltmeleri neredeyse işe yaramaz hale getiren düz voltaj platosuna sahiptir. Coulomb sayımına daha fazla güvenmek durumunda kalıyorsunuz, bu da mevcut algılama doğruluğunun daha da önemli olduğu anlamına geliyor.

Coulomb Counting

Tam ücret arkadaşınızdır. Gerilim sonlandırma eşiğine ulaştığında ve akım C/20'nin altına düştüğünde veya kesme noktanız ne olursa olsun, %100'e sıfırlarsınız. Basit. Güvenilir. Şarj cihazınızın ve BMS'nin "dolu"nun ne anlama geldiği konusunda anlaştığını varsayarak her zaman çalışır.

Taburculuğun sonu daha zordur. Gerilim dizisi diktir, sıcaklığa-bağlıdır ve güncel yük geçmişinden etkilenir. Çoğu sistem boşta yeniden kalibre edilmez. Bağlantı noktası olarak sadece tam şarjı kullanırlar ve aradaki sayıma güvenirler.

Bazı sabit depolama kurulumları periyodik kapasite testleri yürütür. Ayda bir kez sistem kontrollü olarak tam deşarj ve şarj işlemi gerçekleştirir. Bu size temel gerçeği verir. EV'li filo operatörleri de bazen bunu yapıyor. Operasyonel olarak can sıkıcıdır ancak sürüklenme sorununu çözer.

Coulomb sayımı karmaşık bir algoritma değildir. Pek çok hata kaynağı içeren toplama ve çıkarma işlemidir. İşin karmaşıklığı, hataların nereden geldiğini anlamak ve bunları sınırlayacak stratejilere sahip olmaktır.

Mevcut sensör seçiminizi doğru yapın. Sıcaklık davranışını anlayın. Tek bir kod satırı yazmadan önce yeniden kalibrasyon stratejinizi planlayın. Gerçekçi yük profilleri altında gerçek sıcaklıklarda gerçek hücrelerle test yapın. Güç kaynağı ve elektronik yük içeren tezgah kurulumu size sahada göreceğiniz sorunları göstermeyecektir.