பேட்டரி மீட்டர் அறிமுகம்

பேட்டரி மீட்டர் அறிமுகம்

1.1 மின்சார மீட்டரின் செயல்பாடுகளுக்கு அறிமுகம்

பேட்டரி மேலாண்மை என்பது மின் நிர்வாகத்தின் ஒரு பகுதியாக கருதப்படலாம். பேட்டரி நிர்வாகத்தில், பேட்டரி திறனை மதிப்பிடுவதற்கு மின்சார மீட்டர் பொறுப்பாகும். மின்னழுத்தம், சார்ஜிங்/டிஸ்சார்ஜிங் மின்னோட்டம் மற்றும் பேட்டரி வெப்பநிலை ஆகியவற்றைக் கண்காணிப்பது மற்றும் பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலை (SOC) மற்றும் முழு சார்ஜ் திறன் (FCC) ஆகியவற்றை மதிப்பிடுவது இதன் அடிப்படை செயல்பாடு ஆகும். பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையை மதிப்பிடுவதற்கு இரண்டு பொதுவான முறைகள் உள்ளன: திறந்த சுற்று மின்னழுத்த முறை (OCV) மற்றும் கூலம்பிக் அளவீட்டு முறை. மற்றொரு முறை RICHTEK ஆல் வடிவமைக்கப்பட்ட டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் ஆகும்.

1.2 திறந்த சுற்று மின்னழுத்த முறை

ஒரு மின்சார மீட்டருக்கு திறந்த சுற்று மின்னழுத்த முறையைப் பயன்படுத்துவதற்கான செயல்படுத்தல் முறை ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது, மேலும் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தத்தின் சார்ஜ் நிலையை சரிபார்ப்பதன் மூலம் பெறலாம். ஓபன் சர்க்யூட் மின்னழுத்தத்திற்கான அனுமான நிபந்தனை பேட்டரி முனைய மின்னழுத்தம் என்பது பேட்டரி சுமார் 30 நிமிடங்கள் ஓய்வெடுக்கும் போது இருக்கும்.

பேட்டரியின் மின்னழுத்த வளைவு, பேட்டரியின் சுமை, வெப்பநிலை மற்றும் வயதானதைப் பொறுத்து மாறுபடும். எனவே, ஒரு நிலையான திறந்த சுற்று வோல்ட்மீட்டர் சார்ஜ் நிலையை முழுமையாக பிரதிநிதித்துவப்படுத்த முடியாது; அட்டவணையைப் பார்ப்பதன் மூலம் மட்டுமே கட்டணத்தின் நிலையை மதிப்பிட முடியாது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு அட்டவணையைப் பார்ப்பதன் மூலம் மட்டுமே கட்டணத்தின் நிலை மதிப்பிடப்பட்டால், பிழை குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கும்.

அதே பேட்டரி மின்னழுத்தத்தின் கீழ், திறந்த சுற்று மின்னழுத்த முறை மூலம் பெறப்பட்ட கட்டண நிலையில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இருப்பதை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

        படம் 5. சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் நிலைமைகளின் கீழ் பேட்டரி மின்னழுத்தம்

கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெளியேற்றத்தின் போது வெவ்வேறு சுமைகளின் கீழ் சார்ஜ் நிலையிலும் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு உள்ளது. எனவே அடிப்படையில், ஓப்பன் சர்க்யூட் வோல்டேஜ் முறையானது, லீட்-அமில பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தும் கார்கள் அல்லது தடையில்லா மின்சாரம் போன்ற சார்ஜ் நிலைக்கு குறைந்த துல்லியத் தேவைகளைக் கொண்ட அமைப்புகளுக்கு மட்டுமே பொருத்தமானது.

            படம் 2. வெளியேற்றத்தின் போது வெவ்வேறு சுமைகளின் கீழ் பேட்டரி மின்னழுத்தம்

1.3 கூலம்பிக் அளவியல்

பேட்டரியின் சார்ஜிங்/டிஸ்சார்ஜிங் பாதையில் கண்டறிதல் மின்தடையை இணைப்பது கூலம்ப் அளவியல் செயல்பாட்டின் கொள்கையாகும். ADC கண்டறிதல் மின்தடையத்தில் உள்ள மின்னழுத்தத்தை அளவிடுகிறது மற்றும் அதை சார்ஜ் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படும் பேட்டரியின் தற்போதைய மதிப்பாக மாற்றுகிறது. ரியல் டைம் கவுண்டர் (ஆர்டிசி) தற்போதைய மதிப்பை நேரத்துடன் ஒருங்கிணைத்து, எத்தனை கூலம்கள் பாய்கின்றன என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.

               படம் 3. கூலம்ப் அளவீட்டு முறையின் அடிப்படை வேலை முறை

கூலம்பிக் அளவியல் சார்ஜிங் அல்லது டிஸ்சார்ஜிங் செயல்பாட்டின் போது நிகழ்நேர சார்ஜ் நிலையை துல்லியமாக கணக்கிட முடியும். சார்ஜிங் கூலம்ப் கவுண்டர் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் கூலம்ப் கவுண்டரைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மீதமுள்ள மின் திறன் (RM) மற்றும் முழு சார்ஜிங் திறனை (FCC) கணக்கிட முடியும். அதே நேரத்தில், மீதமுள்ள சார்ஜ் திறன் (RM) மற்றும் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திறன் (FCC) ஆகியவை சார்ஜ் நிலையைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்படலாம், அதாவது (SOC=RM/FCC). கூடுதலாக, மின்சாரம் குறைதல் (TTE) மற்றும் பவர் ரீசார்ஜ் (TTF) போன்ற மீதமுள்ள நேரத்தையும் இது மதிப்பிட முடியும்.

                    படம் 4. கூலம்ப் மெட்ராலஜிக்கான கணக்கீட்டு சூத்திரம்

கூலம்ப் அளவியலின் துல்லிய விலகலுக்கு இரண்டு முக்கிய காரணிகள் உள்ளன. முதலாவது தற்போதைய உணர்திறன் மற்றும் ADC அளவீட்டில் ஆஃப்செட் பிழைகளின் குவிப்பு ஆகும். தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தில் அளவீட்டு பிழை ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருந்தாலும், அதை அகற்ற ஒரு நல்ல முறை இல்லாமல், இந்த பிழை காலப்போக்கில் அதிகரிக்கும். நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில், நேரக் காலத்தில் திருத்தம் இல்லை என்றால், திரட்டப்பட்ட பிழை வரம்பற்றது என்பதை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

              படம் 5. கூலம்ப் அளவீட்டு முறையின் திரட்டப்பட்ட பிழை

ஒட்டுமொத்தப் பிழைகளை அகற்ற, சாதாரண பேட்டரி செயல்பாட்டின் போது மூன்று சாத்தியமான நேரப் புள்ளிகளைப் பயன்படுத்தலாம்: கட்டணம் முடிவு (EOC), டிஸ்சார்ஜ் முடிவு (EOD) மற்றும் ஓய்வு (ரிலாக்ஸ்). சார்ஜிங் எண்ட் கண்டிஷனைப் பூர்த்தி செய்யும் போது, ​​பேட்டரி முழுவதுமாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டிருப்பதையும், ஸ்டேட் ஆஃப் சார்ஜ் (SOC) 100% இருக்க வேண்டும் என்பதையும் குறிக்கிறது. டிஸ்சார்ஜ் எண்ட் கண்டிஷன், பேட்டரி முழுவதுமாக டிஸ்சார்ஜ் ஆகிவிட்டதைக் குறிக்கிறது மற்றும் ஸ்டேட் ஆஃப் சார்ஜ் (SOC) 0% ஆக இருக்க வேண்டும்; இது ஒரு முழுமையான மின்னழுத்த மதிப்பாக இருக்கலாம் அல்லது சுமைக்கு ஏற்ப மாறுபடும். ஓய்வெடுக்கும் நிலையை அடையும் போது, ​​பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படாது அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படுவதில்லை, மேலும் இது நீண்ட காலத்திற்கு இந்த நிலையில் இருக்கும். கூலோமெட்ரிக் முறையின் பிழையை சரிசெய்ய பயனர் பேட்டரி ஓய்வு நிலையைப் பயன்படுத்த விரும்பினால், இந்த நேரத்தில் திறந்த சுற்று வோல்ட்மீட்டரைப் பயன்படுத்த வேண்டும். மேலே உள்ள மாநிலங்களில் சார்ஜ் பிழையின் நிலையை சரிசெய்ய முடியும் என்பதை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

            படம் 6. கூலம்பிக் மெட்ராலஜியில் திரட்டப்பட்ட பிழைகளை நீக்குவதற்கான நிபந்தனைகள்

கூலம்ப் அளவீட்டின் துல்லிய விலகலுக்கு காரணமான இரண்டாவது முக்கிய காரணி ஃபுல் சார்ஜ் கேபாசிட்டி (எஃப்சிசி) பிழை, இது பேட்டரியின் வடிவமைக்கப்பட்ட திறனுக்கும் பேட்டரியின் உண்மையான முழு சார்ஜ் திறனுக்கும் உள்ள வித்தியாசமாகும். முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திறன் (FCC) வெப்பநிலை, முதுமை மற்றும் சுமை போன்ற காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. எனவே, முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திறனுக்கான மறுபரிசீலனை மற்றும் இழப்பீட்டு முறைகள் கூலம்பிக் அளவீட்டுக்கு முக்கியமானவை. முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திறன் மிகையாக மதிப்பிடப்பட்டு குறைத்து மதிப்பிடப்படும் போது, ​​சார்ஜ் பிழையின் நிலையின் போக்கு நிகழ்வை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

             படம் 7: முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திறன் மிகையாக மதிப்பிடப்பட்டு குறைத்து மதிப்பிடப்படும் போது ஏற்படும் பிழையின் போக்கு

1.4 டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் மின்சார மீட்டர்

டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் ஒரு லித்தியம் பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையை பேட்டரி மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் மட்டுமே கணக்கிட முடியும். இந்த முறை பேட்டரி மின்னழுத்தம் மற்றும் பேட்டரியின் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேறுபாட்டின் அடிப்படையில் சார்ஜ் நிலையின் அதிகரிப்பு அல்லது குறைவை மதிப்பிடுகிறது. டைனமிக் வோல்டேஜ் தகவல் லித்தியம் பேட்டரிகளின் நடத்தையை திறம்பட உருவகப்படுத்துகிறது மற்றும் சார்ஜ் நிலையை (SOC) (%) தீர்மானிக்க முடியும், ஆனால் இந்த முறை பேட்டரி திறன் மதிப்பை (mAh) மதிப்பிட முடியாது.

அதன் கணக்கீட்டு முறையானது பேட்டரி மின்னழுத்தம் மற்றும் திறந்த மின்சுற்று மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான மாறும் வேறுபாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது, மேலும் சார்ஜ் நிலையின் ஒவ்வொரு அதிகரிப்பு அல்லது குறைவையும் கணக்கிடுவதற்கு மீண்டும் செயல்படும் அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தி சார்ஜ் நிலையை மதிப்பிடுகிறது. கூலொம்ப் முறை மின்சார மீட்டர்களின் தீர்வுடன் ஒப்பிடுகையில், டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் மின்சார மீட்டர்கள் நேரம் மற்றும் மின்னோட்டத்தில் பிழைகளை குவிப்பதில்லை. தற்போதைய உணர்திறன் பிழைகள் மற்றும் பேட்டரி சுய டிஸ்சார்ஜ் காரணமாக கூலம்பிக் மீட்டரிங் மீட்டர்கள் பெரும்பாலும் சார்ஜ் நிலையை தவறாக மதிப்பிடுகின்றன. தற்போதைய உணர்திறன் பிழை மிகவும் சிறியதாக இருந்தாலும், கூலம்ப் கவுண்டரில் பிழைகள் குவிந்து கொண்டே இருக்கும், இது முழுமையான சார்ஜிங் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்த பிறகு மட்டுமே அகற்றப்படும்.

டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் மின்னழுத்தத் தகவலின் அடிப்படையில் பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையை மதிப்பிடப் பயன்படுகிறது; பேட்டரியின் தற்போதைய தகவலின் அடிப்படையில் இது மதிப்பிடப்படாததால், பிழைகள் குவிவதில்லை. சார்ஜ் நிலையின் துல்லியத்தை மேம்படுத்த, டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் முழு சார்ஜ் மற்றும் முழுமையாக டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நிலையில் உண்மையான பேட்டரி மின்னழுத்த வளைவின் அடிப்படையில் உகந்த அல்காரிதத்தின் அளவுருக்களை சரிசெய்ய உண்மையான சாதனத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

     படம் 8. மின்சார மீட்டர் மற்றும் ஆதாய உகப்பாக்கத்திற்கான டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் செயல்திறன்

சார்ஜ் நிலையின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு டிஸ்சார்ஜ் ரேட் நிலைமைகளின் கீழ் டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதத்தின் செயல்திறன் பின்வருமாறு. படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதன் சார்ஜ் துல்லியம் நன்றாக உள்ளது. C/2, C/4, C/7 மற்றும் C/10 ஆகியவற்றின் வெளியேற்ற நிலைமைகளைப் பொருட்படுத்தாமல், இந்த முறையின் ஒட்டுமொத்த சார்ஜ் பிழையின் நிலை 3% க்கும் குறைவாக உள்ளது.

      படம் 9. வெவ்வேறு டிஸ்சார்ஜ் ரேட் நிபந்தனைகளின் கீழ் டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதத்தின் சார்ஜ் நிலையின் செயல்திறன்

பின்வரும் படம் குறுகிய சார்ஜிங் மற்றும் குறுகிய டிஸ்சார்ஜிங் நிலைமைகளின் கீழ் பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையைக் காட்டுகிறது. கட்டண நிலையின் பிழை இன்னும் மிகச் சிறியது, மேலும் அதிகபட்ச பிழை 3% மட்டுமே.

       படம்.

Coulomb அளவீட்டு முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மின்னோட்ட உணர்திறன் பிழைகள் மற்றும் பேட்டரி சுய வெளியேற்றம் ஆகியவற்றின் காரணமாக வழக்கமாக தவறான மின்னழுத்த நிலை ஏற்படும், டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் நேரம் மற்றும் மின்னோட்டத்தில் பிழைகளைக் குவிக்காது, இது ஒரு பெரிய நன்மை. சார்ஜிங்/டிஸ்சார்ஜிங் மின்னோட்டங்கள் பற்றிய தகவல் இல்லாததால், டைனமிக் வோல்டேஜ் அல்காரிதம் மோசமான குறுகிய கால துல்லியம் மற்றும் மெதுவான மறுமொழி நேரத்தைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது முழு சார்ஜிங் திறனை மதிப்பிட முடியாது. இருப்பினும், பேட்டரி மின்னழுத்தம் அதன் சார்ஜ் நிலையை நேரடியாகப் பிரதிபலிக்கும் என்பதால், நீண்ட காலத் துல்லியத்தின் அடிப்படையில் இது சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது.