Staid Muirir ceallraí litiam (SOC)

Tomhas Staid Muirir Litiam-Ian (SOC)

Tá úsáid cadhnraí litiam-ian forleathan i réimse feidhmeanna. Chun a n-éifeachtúlacht agus a saolré a uasmhéadú,córais bainistíochta ceallraí(BMS). Mar sin féin, tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhfuil dul chun cinn le déanaí i dteicneolaíocht BMS tar éis méadú ar thomhaltas fuinnimh, rud a d’fhéadfadh drochthionchar a imirt ar fheidhmíocht na ceallraí.

Chun aghaidh a thabhairt ar an gceist seo, forbraíodh cur chuige nuálach. Déantar calabrú ar staid luchtaithe measta (SOC) na ceallraí ag baint úsáide as caidreamh cuar Voltas Ciorcaid Oscailte (OCV) le SOC atá á thiomáint ag imeachtaí. Cinntíonn an modh seo meastachán cruinn SOC agus ídiú fuinnimh á íoslaghdú ag an am céanna.

Chun éifeachtacht an chur chuige seo a bhailíochtú, rinneadh comparáid le córais BMS traidisiúnta. Léiríonn na torthaí go soiléir feabhas an chórais atá beartaithe. Sáraíonn sé a mhacasamhla traidisiúnta faoi níos mó ná an tríú hord méide i dtéarmaí gnóthachan comhbhrúite agus éifeachtúlachta ríomhaireachtúla. Rud tábhachtach, ní chuireann an fheidhmíocht fheabhsaithe seo isteach ar chruinneas mheastachán SOC.

Mar fhocal scoir, cuireann an córas atá beartaithe réiteach ar fáil ar na dúshláin a bhaineann le teicneolaíocht sofaisticiúil BMS. Trí úsáid a bhaint as gaol cuar OCV le SOC atá á thiomáint ag imeachtaí, baintear feabhsuithe suntasacha amach i ngnóthachan comhbhrúite agus in éifeachtúlacht ríomhaireachtúil. Cinntíonn an cur chuige nuálach seo úsáid éifeachtach ceallraí agus saolré níos faide, gan cur isteach ar chruinneas mheastacháin SOC.

Sainmhíniú agus Aicmiú Meastacháin SOC

Tá SOC ar cheann de na paraiméadair is tábhachtaí do chadhnraí, ach cuireann a shainmhíniú go leor saincheisteanna éagsúla i láthair. Go ginearálta, sainmhínítear SOC ceallraí mar an gcóimheas idir a cumas reatha () agus an cumas ainmniúil (). Tugann an monaróir an cumas ainmniúil agus léiríonn sé an méid uasta muirir is féidir a stóráil sa chadhnraí. Is féidir an SOC a shainmhíniú mar seo a leanas:

Stádas muirir (SOC)Is é leibhéal luchta ceallraí leictreach i gcoibhneas lena hacmhainn. Is pointí céatadáin iad aonaid SOC (0% = folamh; 100% = lán). Is foirm mhalartach den tomhas céanna é doimhneacht an urscaoilte (DOD), inbhéart SOC (100% = folamh; 0% = lán).

Tá roinnt bealaí ann chun tomhas Staid Muirir Litiam-Ion (SOC) a fháil nóDoimhneacht Urscaoilte (DOD)i gcás ceallraí litiam. Tá roinnt modhanna sách casta le cur i bhfeidhm agus teastaíonn trealamh casta uathu (speictreascópacht impedance nó tomhasaire hidriméadair i gcás ceallraí luaidhe-aigéid).

Tabharfaimid mionsonraí anseo ar an dá mhodh is coitianta agus is simplí chun staid luchta ceallraí a mheas: modh voltais nóVoltas Ciorcaid Oscailte (OCV) agus modh comhaireamh coulomb.

1/ Meastachán SOC ag baint úsáide as Modh Voltais Chiorcaid Oscailte (OCV)

Tá rud amháin i bpáirt ag gach cineál ceallraí: laghdaíonn nó méadaíonn an voltas ag a gcríochfoirt ag brath ar a leibhéal luchtaithe. Beidh an voltas is airde nuair a bheidh an ceallraí lánluchtaithe agus is ísle nuair a bheidh sí folamh.

Braitheann an gaol seo idir voltas agus SOC go díreach ar an teicneolaíocht ceallraí a úsáidtear. Mar shampla, déanann an léaráid thíos comparáid idir na cuar urscaoilte idir ceallraí luaidhe agus ceallraí litiam-ian.

Is léir go bhfuil cuar réasúnta líneach ag cadhnraí luaidhe-aigéid, rud a ligeann meastachán maith a dhéanamh ar staid an luchta: i gcás voltais tomhaiste, is féidir luach an SOC gaolmhar a mheas go beacht.

Mar sin féin, bíonn cuar urscaoilte i bhfad níos cothroime ag cadhnraí litiam-ian, rud a chiallaíonn go n-athraíonn an voltas ag críochfoirt na ceallraí beagán thar raon oibriúcháin leathan.

Tá an cuar urscaoilte is cothroime ag teicneolaíocht Litiam Iarainn Fosfáite, rud a fhágann go bhfuil sé an-deacair SOC a mheas ar thomhas voltais simplí. Go deimhin, d'fhéadfadh an difríocht voltais idir dhá luach SOC a bheith chomh beag sin nach féidir staid an luchta a mheas go cruinn.

Léiríonn an léaráid thíos go bhfuil an difríocht tomhais voltais idir luach DOD de 40% agus 80% thart ar 6.0V i gcás ceallraí 48V i dteicneolaíocht luaidhe-aigéid, agus nach bhfuil ann ach 0.5V i gcás litiam-iarann-fosfáit!

Mar sin féin, is féidir táscairí luchta calabraithe a úsáid go sonrach le haghaidh cadhnraí litiam-ian i gcoitinne agus cadhnraí litiam iarainn fosfáite go háirithe. Le tomhas beacht, in éineacht le cuar ualaigh samhaltaithe, is féidir tomhais SOC a fháil le cruinneas 10 go 15%.

2/ Meastachán SOC ag baint úsáide as an modh Comhaireamh Coulomb

Chun staid an luchta a rianú agus an ceallraí in úsáid, is é an modh is iomasaí ná an sruth a leanúint trína chomhtháthú le linn úsáide na cille. Tugann an comhtháthú seo líon na luchtanna leictreacha a instealladh nó a baineadh as an gceallraí go díreach, rud a fhágann gur féidir SOC na ceallraí a chainníochtú go beacht.

Murab ionann agus an modh OCV, is féidir leis an modh seo éabhlóid staid an luchta le linn úsáide ceallraí a chinneadh. Ní gá go mbeadh an ceallraí i riocht suaimhneach chun tomhas cruinn a dhéanamh.

Counter Coulomb

Chun tomhas cruinn reatha a chinntiú, tá sé tábhachtach aghaidh a thabhairt ar aon earráidí féideartha a d’fhéadfadh teacht chun cinn mar gheall ar an minicíocht samplála. Cé go ndéantar tomhas reatha de ghnáth ag baint úsáide as friotóir beachtais, is féidir earráidí beaga a tharlú fós. Is féidir na hearráidí seo a chur i leith na minicíochta samplála, rud a d’fhéadfadh míchruinneas beag a thabhairt isteach. Mar sin féin, tá réiteach ann chun na hearráidí seo a cheartú agus tomhais bheachta a chinntiú.

Chun aon earráidí imeallacha de bharr na minicíochta samplála a cheartú, déantar athchalabrú ar an gcuntar coulomb ag gach timthriall ualaigh. Tá an próiseas athchalabrúcháin seo ríthábhachtach chun cruinneas an tomhais reatha a choinneáil. Trí athchalabrú a dhéanamh ar an gcuntar coulomb, ceartaítear aon earráidí a d'fhéadfadh a bheith tarlaithe le linn an timthrialla ualaigh roimhe sin, rud a chinntíonn go bhfuil na tomhais ina dhiaidh sin beacht agus iontaofa.

Tríd an bpróiseas athchalabrúcháin seo a chur i bhfeidhm, feabhsaítear cruinneas an tomhais reatha go suntasach. Ligeann sé sin d’aon earráidí imeallacha a d’fhéadfadh a bheith tugtha isteach mar gheall ar an minicíocht samplála a aithint agus a cheartú. Cinntíonn sé seo go bhfuil na tomhais a fhaightear an-chruinn agus gur féidir brath orthu le haghaidh feidhmeanna éagsúla, amhail i dtaighde eolaíoch, i bpróisis thionsclaíocha, nó i ndearadh ciorcad leictreonach.

Mar fhocal scoir, cé go mbíonn tomhas reatha ag baint úsáide as friotóir beachtais iontaofa go ginearálta, is féidir earráidí beaga a tharlú fós mar gheall ar an minicíocht samplála. Mar sin féin, tríd an gcuntar coulomb a athchalabrú ag gach timthriall ualaigh, is féidir na hearráidí imeallacha seo a cheartú. Cinntíonn sé seo go bhfuil na tomhais a fhaightear an-chruinn agus gur féidir muinín a bheith agat astu le haghaidh raon leathan feidhmchlár. Trí an próiseas athchalabrúcháin seo a chur i bhfeidhm, is féidir leat muinín a bheith agat as cruinneas agus iontaofacht do thomhais reatha.

Litiam-IonStádas Muirir (SOC)Ceadaíonn tomhas a dhéantar le comhaireamh coulomb earráid tomhais níos lú ná 1%, rud a ligeann léiriú an-chruinn ar an bhfuinneamh atá fágtha sa cheallraí. Murab ionann agus an modh OCV, tá comhaireamh coulomb neamhspleách ar luaineachtaí cumhachta ceallraí (a chuireann titim voltais ceallraí faoi deara), agus fanann cruinneas tairiseach beag beann ar úsáid na ceallraí.