लिथियम चार्ज र डिस्चार्जको सिद्धान्त र बिजुली गणना विधिको डिजाइन
२. ब्याट्री मिटरको परिचय
२.१ बिजुली मिटरको कार्य परिचय
ब्याट्री व्यवस्थापन पावर व्यवस्थापन को एक भाग मान्न सकिन्छ।ब्याट्री व्यवस्थापनमा, बिजुली मीटर ब्याट्री क्षमता अनुमान गर्न जिम्मेवार छ।यसको आधारभूत कार्य भोल्टेज, चार्ज/डिस्चार्ज वर्तमान र ब्याट्रीको तापक्रम निगरानी गर्नु र ब्याट्रीको चार्जको अवस्था (SOC) र पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) अनुमान गर्नु हो।ब्याट्रीको चार्जको अवस्था अनुमान गर्न दुईवटा सामान्य विधिहरू छन्: ओपन-सर्किट भोल्टेज विधि (OCV) र क्युलोमेट्रिक विधि।अर्को विधि RICHTEK द्वारा डिजाइन गरिएको गतिशील भोल्टेज एल्गोरिथ्म हो।
2.2 खुला सर्किट भोल्टेज विधि
ओपन-सर्किट भोल्टेज विधि प्रयोग गरेर बिजुली मीटर महसुस गर्न सजिलो छ, जुन खुला-सर्किट भोल्टेजको चार्जको सम्बन्धित अवस्था जाँच गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।ब्याट्रीले ३० मिनेट भन्दा बढी आराम गरिरहेको बेला ओपन सर्किट भोल्टेजलाई ब्याट्रीको टर्मिनल भोल्टेज मानिन्छ।
ब्याट्री भोल्टेज कर्भ फरक लोड, तापक्रम र ब्याट्रीको उमेर अनुसार भिन्न हुनेछ।त्यसकारण, एक निश्चित ओपन सर्किट भोल्टमीटरले चार्जको अवस्थालाई पूर्ण रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न सक्दैन;टेबुल हेरेर चार्जको अवस्था अनुमान गर्न सकिँदैन।अर्को शब्दमा, यदि तालिका हेरेर मात्र चार्जको अवस्था अनुमान गरिएको छ भने, त्रुटि ठूलो हुनेछ।
तलको चित्रले देखाउँछ कि एउटै ब्याट्री भोल्टेजको चार्ज अवस्था (SOC) चार्जिङ र डिस्चार्जिङ अन्तर्गत खुला सर्किट भोल्टेज विधिद्वारा धेरै फरक छ।
चित्र 5. चार्जिङ र डिस्चार्ज अवस्थाहरूमा ब्याट्री भोल्टेज
यो तलको चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि डिस्चार्जको समयमा विभिन्न भारहरूमा चार्जको अवस्था धेरै फरक हुन्छ।त्यसैले मूलतः, ओपन-सर्किट भोल्टेज विधि प्रणालीहरूको लागि मात्र उपयुक्त छ जसलाई चार्जको अवस्थाको कम सटीकता चाहिन्छ, जस्तै कारहरू लिड-एसिड ब्याट्रीहरू वा निर्बाध बिजुली आपूर्तिहरू प्रयोग गर्ने।
चित्र 6. डिस्चार्जको समयमा विभिन्न भारहरू अन्तर्गत ब्याट्री भोल्टेज
2.3 क्युलोमेट्रिक विधि
क्युलोमेट्रीको सञ्चालन सिद्धान्त भनेको ब्याट्रीको चार्जिङ/डिस्चार्जिङ मार्गमा पत्ता लगाउने प्रतिरोधक जडान गर्नु हो।ADC ले पत्ता लगाउने प्रतिरोधमा भोल्टेज नाप्छ र यसलाई चार्ज वा डिस्चार्ज भइरहेको ब्याट्रीको हालको मूल्यमा रूपान्तरण गर्दछ।वास्तविक-समय काउन्टर (RTC) ले कति कूलम्बहरू प्रवाह भइरहेको छ भनेर जान्नको लागि वर्तमान मूल्यलाई समयसँग एकीकृत गर्न सक्छ।
चित्र 7. कूलम्ब मापन विधिको आधारभूत कार्य मोड
क्युलोमेट्रिक विधिले चार्ज वा डिस्चार्ज गर्दा वास्तविक-समय चार्जको स्थिति सही रूपमा गणना गर्न सक्छ।चार्ज कुलम्ब काउन्टर र डिस्चार्ज कुलम्ब काउन्टरको साथ, यसले अवशिष्ट विद्युत क्षमता (RM) र पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) गणना गर्न सक्छ।एकै समयमा, बाँकी चार्ज क्षमता (RM) र पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) लाई पनि चार्जको अवस्था (SOC=RM/FCC) गणना गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।थप रूपमा, यसले पावर एक्जिसन (TTE) र पावर फुल्नेस (TTF) जस्ता बाँकी समय पनि अनुमान गर्न सक्छ।
चित्र 8. कूलम्ब विधिको गणना सूत्र
त्यहाँ दुई मुख्य कारकहरू छन् जसले कुलम्ब मेट्रोलोजीको शुद्धता विचलनको कारण बनाउँछ।पहिलो हालको सेन्सिङ र ADC मापनमा अफसेट त्रुटिको संचय हो।यद्यपि वर्तमान प्रविधिको साथ मापन त्रुटि अपेक्षाकृत सानो छ, यदि त्यहाँ यसलाई हटाउनको लागि कुनै राम्रो विधि छैन भने, त्रुटि समय संग बढ्नेछ।तलको चित्रले देखाउँछ कि व्यावहारिक प्रयोगमा, यदि समय अवधिमा कुनै सुधार छैन भने, संचित त्रुटि असीमित छ।
चित्र 9. कुलम्ब विधिको संचयी त्रुटि
संचित त्रुटि हटाउनको लागि, सामान्य ब्याट्री सञ्चालनमा तीन सम्भावित समय बिन्दुहरू छन्: चार्जको अन्त्य (EOC), डिस्चार्जको अन्त्य (EOD) र विश्राम (आराम)।ब्याट्री पूर्ण रूपमा चार्ज भएको छ र चार्ज गर्ने अन्तिम अवस्था पुग्दा चार्जको स्थिति (SOC) १००% हुनुपर्छ।डिस्चार्ज अन्त्य अवस्थाको अर्थ ब्याट्री पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज भएको छ र चार्जको अवस्था (SOC) ०% हुनुपर्छ;यो एक निरपेक्ष भोल्टेज मान वा लोड संग परिवर्तन हुन सक्छ।विश्राम स्थितिमा पुग्दा, ब्याट्री न त चार्ज हुन्छ न डिस्चार्ज हुन्छ, र यो लामो समयसम्म यही अवस्थामा रहन्छ।यदि प्रयोगकर्ताले क्युलोमेट्रिक विधिको त्रुटि सच्याउन ब्याट्रीको बाँकी अवस्था प्रयोग गर्न चाहन्छ भने, उसले यस समयमा खुला-सर्किट भोल्टमिटर प्रयोग गर्नुपर्छ।तलको चित्रले देखाउँछ कि माथिका सर्तहरूमा चार्ज त्रुटिको अवस्था सच्याउन सकिन्छ।
चित्र 10. क्युलोमेट्रिक विधिको संचयी त्रुटि हटाउनका लागि सर्तहरू
कूलम्ब मिटरिङ विधिको शुद्धता विचलनको दोस्रो मुख्य कारक पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) त्रुटि हो, जुन ब्याट्रीको डिजाइन क्षमता र ब्याट्रीको वास्तविक पूर्ण चार्ज क्षमता बीचको भिन्नता हो।पूर्ण चार्ज क्षमता (FCC) तापक्रम, बुढ्यौली, लोड र अन्य कारकहरूले प्रभावित हुनेछ।तसर्थ, पूर्ण चार्ज गरिएको क्षमताको पुन: सिकाइ र क्षतिपूर्ति विधि क्युलोमेट्रिक विधिको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ।तलको चित्रले SOC त्रुटिको प्रवृति देखाउँछ जब पूर्ण चार्ज क्षमता बढी अनुमानित र कम अनुमान गरिएको छ।
चित्र 11. त्रुटि प्रवृति जब पूर्ण चार्ज क्षमता अधिक अनुमानित र कम अनुमान गरिएको छ
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-15-2023