लिथियम चार्ज आणि डिस्चार्जचा सिद्धांत आणि वीज गणना पद्धतीची रचना
2. बॅटरी मीटरचा परिचय
2.1 वीज मीटरचे कार्य परिचय
बॅटरी व्यवस्थापन हा पॉवर मॅनेजमेंटचा भाग मानला जाऊ शकतो.बॅटरी व्यवस्थापनामध्ये, बॅटरीच्या क्षमतेचा अंदाज घेण्यासाठी वीज मीटर जबाबदार आहे.त्याचे मूळ कार्य व्होल्टेज, चार्ज/डिस्चार्ज करंट आणि बॅटरी तापमानाचे निरीक्षण करणे आणि बॅटरीची चार्ज स्थिती (SOC) आणि पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) चे अंदाज लावणे आहे.बॅटरीच्या चार्ज स्थितीचा अंदाज घेण्यासाठी दोन विशिष्ट पद्धती आहेत: ओपन-सर्किट व्होल्टेज पद्धत (OCV) आणि क्युलोमेट्रिक पद्धत.दुसरी पद्धत RICHTEK द्वारे डिझाइन केलेले डायनॅमिक व्होल्टेज अल्गोरिदम आहे.
2.2 ओपन सर्किट व्होल्टेज पद्धत
ओपन-सर्किट व्होल्टेज पद्धतीचा वापर करून वीज मीटर ओळखणे सोपे आहे, जे ओपन-सर्किट व्होल्टेजच्या चार्जची संबंधित स्थिती तपासून मिळवता येते.जेव्हा बॅटरी 30 मिनिटांपेक्षा जास्त विश्रांती घेते तेव्हा ओपन सर्किट व्होल्टेज हे बॅटरी टर्मिनल व्होल्टेज मानले जाते.
बॅटरी व्होल्टेज वक्र भिन्न लोड, तापमान आणि बॅटरी वृद्धत्वानुसार बदलू शकते.म्हणून, एक निश्चित ओपन-सर्किट व्होल्टमीटर चार्जची स्थिती पूर्णपणे दर्शवू शकत नाही;केवळ टेबल वर पाहून शुल्काच्या स्थितीचा अंदाज लावता येत नाही.दुस-या शब्दात, जर फक्त टेबल वर बघून शुल्काच्या स्थितीचा अंदाज लावला, तर त्रुटी मोठी असेल.
खालील आकृती दर्शवते की चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग अंतर्गत ओपन-सर्किट व्होल्टेज पद्धतीद्वारे समान बॅटरी व्होल्टेजची चार्ज स्थिती (एसओसी) खूप वेगळी आहे.
आकृती 5. चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग परिस्थितीत बॅटरी व्होल्टेज
खाली दिलेल्या आकृतीवरून हे लक्षात येते की डिस्चार्ज दरम्यान वेगवेगळ्या भारांखाली चार्जची स्थिती मोठ्या प्रमाणात बदलते.त्यामुळे मुळात, ओपन-सर्किट व्होल्टेज पद्धत केवळ अशा प्रणालींसाठी योग्य आहे ज्यांना चार्ज स्थितीची कमी अचूकता आवश्यक आहे, जसे की लीड-ऍसिड बॅटरी वापरणाऱ्या कार किंवा अखंडित वीजपुरवठा.
आकृती 6. डिस्चार्ज दरम्यान विविध लोड अंतर्गत बॅटरी व्होल्टेज
2.3 क्युलोमेट्रिक पद्धत
कौलोमेट्रीचे ऑपरेटिंग तत्त्व म्हणजे बॅटरीच्या चार्जिंग/डिस्चार्जिंग मार्गावर डिटेक्शन रेझिस्टर जोडणे.ADC डिटेक्शन रेझिस्टन्सवर व्होल्टेज मोजतो आणि चार्ज होत असलेल्या किंवा डिस्चार्ज होत असलेल्या बॅटरीच्या वर्तमान मूल्यामध्ये रूपांतरित करतो.रिअल-टाइम काउंटर (RTC) किती कूलॉम्ब प्रवाहित आहेत हे जाणून घेण्यासाठी वर्तमान मूल्य वेळेसह एकत्रित करू शकतो.
आकृती 7. कूलॉम्ब मापन पद्धतीचा मूलभूत कार्य मोड
क्युलोमेट्रिक पद्धत चार्जिंग किंवा डिस्चार्जिंग दरम्यान रिअल-टाइम चार्ज स्थितीची अचूक गणना करू शकते.चार्ज कूलॉम्ब काउंटर आणि डिस्चार्ज कूलॉम्ब काउंटरसह, ते अवशिष्ट विद्युत क्षमता (RM) आणि पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) मोजू शकते.त्याच वेळी, उर्वरित चार्ज क्षमता (RM) आणि पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) देखील चार्ज स्थिती (SOC=RM/FCC) मोजण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.याव्यतिरिक्त, ते उर्वरीत वेळेचा अंदाज देखील लावू शकते, जसे की पॉवर एक्झॉशन (TTE) आणि पॉवर फुलनेस (TTF).
आकृती 8. कूलॉम्ब पद्धतीचे गणना सूत्र
कुलॉम्ब मेट्रोलॉजीच्या अचूकतेच्या विचलनास कारणीभूत असलेले दोन मुख्य घटक आहेत.पहिले म्हणजे वर्तमान संवेदना आणि एडीसी मापन मध्ये ऑफसेट त्रुटी जमा करणे.जरी सध्याच्या तंत्रज्ञानामध्ये मोजमाप त्रुटी तुलनेने कमी आहे, परंतु ती दूर करण्यासाठी कोणतीही चांगली पद्धत नसल्यास, त्रुटी वेळोवेळी वाढत जाईल.खालील आकृती दर्शविते की व्यावहारिक अनुप्रयोगात, वेळेच्या कालावधीत कोणतीही सुधारणा नसल्यास, जमा झालेली त्रुटी अमर्यादित आहे.
आकृती 9. कुलॉम्ब पद्धतीची संचयी त्रुटी
संचित त्रुटी दूर करण्यासाठी, सामान्य बॅटरी ऑपरेशनमध्ये तीन संभाव्य टाइम पॉइंट्स आहेत: चार्ज समाप्त (EOC), डिस्चार्ज समाप्त (EOD) आणि विश्रांती (आराम).बॅटरी पूर्णपणे चार्ज झाली आहे आणि चार्जिंगची अंतिम स्थिती पूर्ण झाल्यावर चार्ज स्थिती (SOC) 100% असावी.डिस्चार्ज एंड कंडिशनचा अर्थ असा आहे की बॅटरी पूर्णपणे डिस्चार्ज झाली आहे आणि चार्ज स्थिती (SOC) 0% असावी;हे निरपेक्ष व्होल्टेज मूल्य असू शकते किंवा लोडसह बदलू शकते.विश्रांतीच्या स्थितीत पोहोचल्यावर, बॅटरी चार्ज होत नाही किंवा डिस्चार्ज होत नाही आणि ती बर्याच काळासाठी या स्थितीत राहते.जर वापरकर्त्याला क्युलोमेट्रिक पद्धतीची त्रुटी सुधारण्यासाठी बॅटरीची उर्वरित स्थिती वापरायची असेल, तर त्याने यावेळी ओपन-सर्किट व्होल्टमीटर वापरणे आवश्यक आहे.खालील आकृती दर्शविते की वरील परिस्थितीत चार्ज त्रुटीची स्थिती दुरुस्त केली जाऊ शकते.
आकृती 10. क्युलमेट्रिक पद्धतीची संचयी त्रुटी दूर करण्यासाठी अटी
कुलॉम्ब मीटरिंग पद्धतीच्या अचूकतेच्या विचलनास कारणीभूत असलेला दुसरा मुख्य घटक म्हणजे पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) त्रुटी, जी बॅटरीची डिझाइन क्षमता आणि बॅटरीची वास्तविक पूर्ण चार्ज क्षमता यांच्यातील फरक आहे.पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) तापमान, वृद्धत्व, भार आणि इतर घटकांमुळे प्रभावित होईल.म्हणून, क्युलोमेट्रिक पद्धतीसाठी पूर्ण चार्ज केलेल्या क्षमतेचे री-लर्निंग आणि नुकसान भरपाई पद्धत खूप महत्वाची आहे.खालील आकृती SOC त्रुटीची प्रवृत्ती दर्शवते जेव्हा पूर्ण चार्ज क्षमता जास्त आणि कमी लेखली जाते.
आकृती 11. जेव्हा पूर्ण चार्ज क्षमता जास्त आणि कमी लेखली जाते तेव्हा त्रुटी ट्रेंड
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-15-2023