Падлік Кулона - Паліран

Мяне пыталіся аб ацэнцы SOC больш разоў, чым я магу палічыць. Пытанне звычайна ўзнікае, калі чыйсьці пакет паказвае 30% на датчыку, але выключаецца праз дзве хвіліны. У дзевяці выпадках з дзесяці асноўная прычына ўзнікла ў памылковым падліку Кулона.

Coulomb Counting

Кулонаўскія падліковыя дарожкі зараджаюцца і зараджаюцца. Даволі проста на паперы. Вы інтэгруеце ток з цягам часу, вядзеце бягучы падлік, і гэты падлік паказвае вам, колькі соку засталося ў клетцы.

Бягучая выбарка BMS-звычайна дзесьці паміж 10 Гц і 100 Гц у залежнасці ад прыкладання-, і кожная выбарка памнажаецца на інтэрвал часу. Складзеце іх. Адніміце ад вашай пачатковай магутнасці. Вось ваш нумар SOC.

Вось тое, што ў падручніках падкрэсліваецца недастаткова. Датчык току, на які вы разлічваеце, мае зрушэнне. Ён мае памылку ўзмацнення. Ён мае тэмпературны каэфіцыент. Тыповы аўтамабільны шунт можа складаць ±0,5%, але гэта ў ідэальных умовах пры тэмпературы 25 градусаў. Засуньце яго пад капот у Фініксе ў ліпені, і вы ўбачыце іншыя лічбы.

Я працаваў над мяккай гібрыднай праграмай 48 В яшчэ ў 2019 годзе. У нас быў шунт Vishay з ацэнкай 100 мкОм. Прыгожая спецыфікацыя. У лабараторыі ўсё адсочвалася ідэальна. Пастаўце яго ў транспартны сродак, які выконвае рэгенератыўнае тармажэнне падчас прыпынку-і-руху, і праз шэсць гадзін SOC знізіўся на 8%. Цеплавая маса шунта не магла паспяваць за бягучымі пераходнымі працэсамі. У выніку мы дадалі спецыяльны датчык тэмпературы на сам шунт і запусцілі алгарытм кампенсацыі ў прашыўцы BMS.

Coulomb Counting

Гэты ўвесь час кусае людзей. Ваш датчык Хола або ваш шунт мае ўзровень шуму. Ніжэй, магчыма, 500 мА на тыповым электрамабілі стаўленне сігналу-да-шуму развальваецца. Але клетка па-ранейшаму сама-разраджаецца. BMS усё яшчэ спажывае ток спакою. У кантактарах ёсць уцечка.

За два-тыднёвы перыяд стаянкі гэтыя невялікія плыні складаюцца. Я бачыў, як пачкі губляюць 3-4% SOC, што лічыльнік Кулона ніколі не рэгістраваў. Гаспадар вяртаецца з водпуску, датчык паказвае 85%, а рэальная загружанасць бліжэй да 81%. Зрабіце гэта некалькі разоў, і вашы вокны паўторнай каліброўкі не змогуць дагнаць.

Некаторыя каманды выкарыстоўваюць паралельную мадэль самаразраду-. Іншыя проста прымусова выконваюць паўторную каліброўку OCV пасля любога перыяду адпачынку больш за 4 гадзіны. Ідэальнага адказу няма. Людзі з ISO 26262 спытаюць вас, як вы спраўляецеся з гэтым у вашым FMEA, і вам лепш мець задакументаваную стратэгію.

Клетка, якую вы ахарактарызавалі падчас распрацоўкі, не тая, што ёсць пасля 500 цыклаў. Намінальная магутнасць падае. Унутраны супраціў расце. Але лічыльнік Кулона не ведае гэтага, пакуль вы не скажаце.

Да прыкладу, інтэгральныя мікрасхемы TI-серыі BQ34-адсочваюць унутраны імпеданс і з часам рэгулююць поўную ёмістасць зарада. Гэта падыход-заснаваны на мадэлі, накладзены на базавы падлік Кулона. Maxim 17205 робіць нешта падобнае. Для нестандартных канструкцый BMS вы ствараеце гэта самастойна, і для гэтага патрэбны правераныя даныя аб старэнні з вашай канкрэтнай хіміі клетак.

Тут клеткі NCM паводзяць сябе інакш, чым LFP. LFP мае плоскае плато напружання, якое робіць карэкцыі на аснове OCV- амаль бескарыснымі ў дыяпазоне 20-80% SOC. Вы затрымаліся, спадзяючыся на больш інтэнсіўны падлік Кулона, што азначае, што ваша цяперашняя дакладнасць зандзіравання мае яшчэ большае значэнне.

Coulomb Counting

Поўная зарадка - ваш сябар. Калі напружанне дасягае парога спынення і ток звужаецца ніжэй C/20 або незалежна ад таго, што вы адсячаеце, вы скідаеце яго да 100%. Просты. Надзейны. Працуе кожны раз пры ўмове, што ваша зарадная прылада і BMS дамаўляюцца аб тым, што азначае "поўная".

Канец разраду складаней. Калена напружання рэзкае, залежыць- ад тэмпературы і залежыць ад нядаўняй гісторыі нагрузак. Большасць сістэм не адкалібруюцца пры пустым. Яны проста выкарыстоўваюць поўны зарад у якасці кропкі прывязкі і давяраюць падліку паміж імі.

Некаторыя стацыянарныя назапашвальнікі перыядычна правяраюць ёмістасць. Раз у месяц сістэма робіць кантраляваную поўную разрадку і падзарадку. Гэта дае вам асноўную праўду. Аператары аўтапаркаў з электрамабілямі часам таксама робяць гэта. Гэта непрыемна ў эксплуатацыі, але вырашае праблему дрэйфу.

Падлік па Кулону не з'яўляецца складаным алгарытмам. Гэта складанне і адніманне з вялікай колькасцю крыніц памылак. Складанасць заключаецца ў разуменні таго, адкуль бяруцца памылкі, і ў наяўнасці стратэгій іх ліквідацыі.

Правільна абярыце бягучы датчык. Зразумець паводзіны тэмпературы. Сплануйце стратэгію паўторнай каліброўкі, перш чым напісаць адзін радок кода. Праверце з рэальнымі клеткамі пры рэальных тэмпературах пры рэалістычных профілях нагрузкі. Настольная ўстаноўка з крыніцай харчавання і электроннай нагрузкай не пакажа вам праблем, якія вы ўбачыце ў палявых умовах.