lityum pil şarj durumu

Lityum pil Şarj Durumu

Lityum İyon Şarj Durumu (SoC) ölçümü

Lityum iyon piller çeşitli uygulamalarda tekrar tekrar kullanılmaktadır. Etkili bir pil kullanımı ve daha uzun ömür sağlamak için, pil yönetim sistemleri (BMS) istihdam edilmektedir. Son BMS'ler karmaşık hale geliyor ve pil üzerinde daha yüksek bir tüketim ek yüküne neden oluyor. Tahmini SoC, orijinal olay güdümlü Açık Devre Voltajı (OCV) ile SoC eğrisi ilişkisi kullanılarak kalibre edilir. Tasarlanan sistem karşılaştırması, geleneksel muadillerle yapılır. Sonuçlar, analog bir SoC tahmin hassasiyeti sağlarken, sıkıştırma kazancı ve hesaplama verimliliği açısından önerilen sistemin üçüncü düzeyden daha büyük bir performans sergilediğini gösterir.

100ah lityum rv pil en iyi 12v lityum rv pil

SOC Tahmininin Tanımı ve Sınıflandırılması

SOC, piller için en önemli parametrelerden biridir, ancak tanımı birçok farklı sorunu ortaya çıkarmaktadır. Genel olarak, bir pilin SOC'si, mevcut kapasitesinin () nominal kapasiteye () oranı olarak tanımlanır. Nominal kapasite, üretici tarafından verilir ve pilde depolanabilecek maksimum şarj miktarını temsil eder. SOC şu şekilde tanımlanabilir:

SOC

Şarj durumu (SoC) bir elektrik pilinin kapasitesine göre şarj düzeyidir. SoC birimleri yüzde noktalarıdır (% 0 = boş;% 100 = dolu). Aynı ölçünün alternatif bir şekli deşarj derinliğidir (DoD), SoC'nin tersi (% 100 = boş;% 0 = dolu).

Lityum iyon VS Kurşun asit

Lityum İyon Şarj Durumu (SoC) ölçümü almanın birkaç yolu vardır veya Deşarj Derinliği (DoD) lityum pil için. Bazı yöntemlerin uygulanması oldukça karmaşıktır ve karmaşık ekipman gerektirir (empedans spektroskopisi veya kurşun-asit piller için hidrometre göstergesi).

Bir pilin şarj durumunu tahmin etmek için en yaygın ve en basit iki yöntemi burada detaylandıracağız: voltaj yöntemi veya Açık Devre Gerilimi (OCV) ve coulomb sayma yöntemi.

Açık Devre Voltaj Yöntemi (OCV) kullanarak 1 / SoC tahmini

Tüm pil türlerinin ortak bir yönü vardır: terminallerindeki voltaj, şarj seviyelerine bağlı olarak azalır veya artar. Voltaj, pil tamamen şarj olduğunda en yüksek, boş olduğunda ise en düşük olacaktır.

Voltaj ve SOC arasındaki bu ilişki, doğrudan kullanılan pil teknolojisine bağlıdır. Örnek olarak, aşağıdaki diyagram, bir kurşun pil ile bir Lityum-İyon pil arasındaki boşalma eğrilerini karşılaştırmaktadır.

Kurşun-asit pillerin nispeten doğrusal bir eğriye sahip olduğu görülebilir, bu da şarj durumunun iyi bir şekilde tahmin edilmesini sağlar: ölçülen bir voltaj için, ilişkili SoC'nin değerini oldukça kesin bir şekilde tahmin etmek mümkündür.

Bununla birlikte, Lityum-iyon piller çok daha düz bir deşarj eğrisine sahiptir, bu da geniş bir çalışma aralığında pil terminallerindeki voltajın çok az değiştiği anlamına gelir.

Lityum Demir Fosfat teknolojisi, en düz deşarj eğrisine sahiptir, bu da basit bir voltaj ölçümünde SoC'yi tahmin etmeyi çok zorlaştırır. Aslında, iki SoC değeri arasındaki voltaj farkı o kadar küçük olabilir ki, şarj durumunu iyi bir hassasiyetle tahmin etmek mümkün değildir.

Aşağıdaki diyagram,% 40 ve% 80 DoD değeri arasındaki voltaj ölçüm farkının, kurşun-asit teknolojisinde 6.0V pil için yaklaşık 48V iken, lityum-demir-fosfat için sadece 0.5V olduğunu göstermektedir!

OCV yöntemiyle lityum ve AGM Soc tahmini

Bununla birlikte, kalibre edilmiş şarj göstergeleri genel olarak lityum iyon piller ve özel olarak lityum demir fosfat piller için özel olarak kullanılabilir. Modellenmiş bir yük eğrisi ile birleştirilen hassas bir ölçüm, SoC ölçümlerinin% 10 ila 15'lik bir doğrulukla elde edilmesini sağlar.

12V lityum pil

2 / Coulomb Sayma yöntemini kullanarak SoC tahmini

Pili kullanırken şarj durumunu takip etmek için en sezgisel yöntem, hücre kullanımı sırasında akımı entegre ederek akımı takip etmektir. Bu entegrasyon, bataryaya enjekte edilen veya çekilen elektrik yüklerinin sayısını doğrudan verir, böylece bataryanın SoC'sini kesin olarak ölçmeyi mümkün kılar.

OCV yönteminden farklı olarak, bu yöntem pil kullanımı sırasında şarj durumunun gelişimini belirleyebilir. Doğru bir ölçüm yapmak için pilin hareketsiz kalmasını gerektirmez.

soc
Coulomb Sayacı

Akım ölçümü hassas bir dirençle yapılsa da, örnekleme frekansı ile ilgili küçük ölçüm hataları meydana gelebilir. Bu marjinal hataları düzeltmek için, coulomb sayacı her yükleme döngüsünde yeniden kalibre edilir.

Lityum-İyon Şarj Durumu (SoC) coulomb sayımıyla yapılan ölçüm,% 1'den daha az bir ölçüm hatasına izin verir, bu da pilde kalan enerjinin çok doğru bir şekilde gösterilmesini sağlar. OCV yönteminden farklı olarak, coulomb sayımı pil gücü dalgalanmalarından bağımsızdır (bu, pil voltajının düşmesine neden olur) ve pil kullanımından bağımsız olarak doğruluk sabit kalır.