Калібрування акумуляторів SMBus з відстеженням імпедансу
Поява технології
Розумний акумулятор був названий дивом інженерної архітектури, коли його вперше представили Intel та Duracell у 1994 році. На відміну від звичайного акумулятора, який заряджається за алгоритмом зарядного пристрою, розумний акумулятор стає головним контролером заряду. Він також забезпечує відображення стану заряду (SoC), фіксує дані про продуктивність та виявляє аномалії. Для точності показників розумний акумулятор потребує періодичного калібрування.
Необхідність калібрування
Більшість користувачів акумуляторів не мають терпіння до планового обслуговування та чекають неминучого, що проявляється у поступовій втраті точності внутрішнього покажчика рівня палива. Тим часом ми їздимо на електромобілях з подібною системою керування акумулятором (BMS), яка не потребує калібрування. Що це нам дає з точки зору калібрування?
За відсутності калібрування виробник пристрою радить користувачеві періодично виконувати повний розряд пристрою, щоб встановити прапорець повного розряду, а потім повний заряд, щоб встановити прапорець повного заряду. Це встановлює лінійну лінію між повним і розрядженим акумулятором для зчитування SoC. З часом лінія знову розмивається, і виникає потреба в повторному калібруванні.
BMS для літієвих АКБ
Захищає батареї від перезаряду, глибокого розряду, перегріву та надвисокого струму
Victron VE.Bus BMS V2 – система управління літієвими акумуляторами LiFePO4 Smart
Розумна система керування батареями LiFePO4 Smart від Victron
Купити
SmallBMS – BMS для LiFePO4 Smart акумуляторів Victron
Компактна система керування батареями Victron Lithium Smart (LiFePO4), що забезпечує базовий захист акумуляторів від глибокого розряду, надмірного заряду та перегріву.
Купити
Smart BMS CL 12/100 – інтелектуальний захист LiFePO4 батарей у 12В системах від Victron Energy
Поєднує обмеження струму з генератора, Bluetooth-моніторинг, аварійні виходи та модульну взаємодію з іншими пристроями Victron – все в одному пристрої!
КупитиТакий цикл калібрування не враховує зменшення ємності акумулятора. Повністю заряджений акумулятор з корисною ємністю 50% скоротить час роботи вдвічі, з години до 30 хвилин. Ємність є головним показником стану, який визначає термін служби акумулятора.
Корисна ємність акумулятора SMBus визначається показником повної зарядної ємності (FCC). У новому акумуляторі FCC становить 100%. Це число зменшується зі старінням акумулятора.
Сучасний розумний акумулятор із відстеженням імпедансу періодично оновлює корисну ємність під час нормального використання. Оновлення ємності відбувається, коли індикатор рівня заряду може спостерігати значну зміну в SoC під час вимірювання енергії, що надходить в акумулятор або з нього. Оновлення імпедансу зазвичай вимагають циклу навчання.
Наша аналогія ілюструє акумулятор у формі склянки з 20% невикористовуваної ємності, 30% старого заряду та 30% виміряного нового заряду. Досягнення SoC 80% дозволяє розрахувати корисну ємність, яка є сумою залишкового заряду та доданої енергії. Формула також застосовується у зворотному напрямку шляхом вимірювання енергії розряду.
Принципи визначення SoC
SoC визначається шляхом вимірювання напруги та температури, коли акумулятор знаходиться у стані спокою, коли напруга стабілізувалася після перемішування, спричиненого зарядом та розрядом. Внутрішні таблиці зберігають зв'язок між SoC, напругою та температурою.
Навчання та оптимізація
Сучасний розумний акумулятор оновлює свою розрахункову ємність щоразу, коли є така можливість, під час заряджання або розряджання протягом безперешкодного часу, після чого слідує достатньо тривалий період спокою для отримання достовірних показників SoC за напругою. Найкращих результатів досягають, застосовуючи навмисний повний цикл із заданим виробником алгоритмом навчання, який може тривати 24 години та виконуватися за допомогою аналізатора акумулятора. Подібні процедури навчання також рекомендуються для електромобіля, дозволяючи транспортному засобу відпочивати кілька годин на різних рівнях SoC перед заряджанням. Розумний акумулятор справді є розумним, але показники все одно можуть відрізнятися на 10–20%.
