A teoria di a carica è a scarica di Lithium è u disignu di u metudu di calculu di l'electricità
2. Introduzione à u metru batterie
2.1 Introduzione di a funzione di u metru di l'electricità
A gestione di a bateria pò esse cunsiderata cum'è parte di a gestione di l'energia.In a gestione di a bateria, u metru di l'electricità hè rispunsevule per a stima di a capacità di a bateria.A so funzione basica hè di monitorà a tensione, a corrente di carica / scaricamentu è a temperatura di a bateria, è stima u statu di carica (SOC) è a capacità di carica completa (FCC) di a bateria.Ci hè dui metudi tipichi di stimà u statu di carica di a bateria: u metudu di tensione in circuitu apertu (OCV) è u metudu coulometricu.L'altru mètudu hè l'algoritmu di tensione dinamica cuncepitu da RICHTEK.
2.2 Metudu di tensione di circuitu apertu
Hè facilitu per rializà u metru di l'electricità cù u metudu di tensione di circuitu apertu, chì pò esse ottenutu cuntrollandu u statu di carica currispundente di a tensione di circuitu apertu.A tensione di u circuitu apertu hè presumitu chì hè a tensione di terminale di a bateria quandu a bateria hè di riposu per più di 30 minuti.
A curva di tensione di a batteria varierà cù a carica, a temperatura è l'invechjamentu di a bateria.Dunque, un voltmetru di circuitu apertu fissu ùn pò micca rapprisintà cumplettamente u statu di carica;U statu di carica ùn pò esse stimatu fighjendu solu a tavula.In altri palori, se u statu di carica hè stimatu solu per circà u tavulu, l'errore serà grande.
A figura sottu mostra chì u statu di carica (SOC) di a stessa tensione di a bateria hè assai sfarente da u metudu di tensione di circuitu apertu sottu carica è scaricamentu.
Figura 5. Tensione di a bateria in cundizioni di carica è scaricamentu
Pò esse vistu da a figura sottu chì u statu di carica varieghja assai sottu à e diverse carichi durante u scaricamentu.Dunque, in fondu, u metudu di tensione di circuitu apertu hè adattatu solu per i sistemi chì necessitanu una bassa precisione di u statu di carica, cum'è e vitture chì utilizanu batterie di piombo-acidu o alimentazione senza interruzzione.
Figura 6. Tensione di batterie sottu diversi carichi durante u scaricamentu
2.3 Metudu coulometricu
U principiu di funziunamentu di a coulometria hè di cunnette una resistenza di rilevazione nantu à a strada di carica / scaricamentu di a bateria.ADC misura a tensione nantu à a resistenza di deteczione è a cunverta in u valore attuale di a bateria chì hè caricata o scaricata.U cuntatore in tempu reale (RTC) pò integrà u valore attuale cù u tempu per sapè quanti coulombs fluiscenu.
Figura 7. Modu di travagliu di basa di u metudu di misurazione di coulomb
U metudu coulometricu pò calculà accuratamente u statu di carica in tempu reale durante a carica o scaricamentu.Cù u contatore di coulomb di carica è u cuntatore di coulomb di scarica, pò calculà a capacità elettrica residuale (RM) è a capacità di carica completa (FCC).À u listessu tempu, a capacità di carica restante (RM) è a capacità di carica completa (FCC) pò ancu esse usata per calculà u statu di carica (SOC = RM / FCC).Inoltre, pò ancu stima u tempu restante, cum'è l'esaurimentu di u putere (TTE) è a pienezza di u putere (TTF).
Figura 8. Formula di calculu di u metudu coulomb
Ci sò dui fattori principali chì causanu a deviazione di precisione di a metrologia di coulomb.U primu hè l'accumulazione di l'errore di offset in a misurazione di corrente è ADC.Ancu l'errore di misurazione hè relativamente chjucu cù a tecnulugia attuale, se ùn ci hè micca un bonu metudu per eliminà, l'errore aumenterà cù u tempu.A figura sottu mostra chì in l'applicazione pratica, se ùn ci hè micca correzione in a durata di u tempu, l'errore accumulatu hè illimitatu.
Figura 9. Errore cumulativu di u metudu coulomb
Per eliminà l'errore accumulatu, ci sò trè punti di tempu pussibuli in u funziunamentu di a bateria normale: fine di carica (EOC), fine di scarica (EOD) è riposu (Relax).A bateria hè cumplettamente carica è u statu di carica (SOC) deve esse 100% quandu a cundizione finale di carica hè ghjunta.A cundizione finale di scaricamentu significa chì a bateria hè stata completamente scaricata è u statu di carica (SOC) deve esse 0%;Pò esse un valore di tensione assoluta o cambià cù a carica.Quandu ghjunghje à u statu di restu, a bateria ùn hè nè carica nè scaricata, è ferma in questu statu per un bellu pezzu.Se l'utilizatore vole aduprà u restu di a bateria per correggerà l'errore di u metudu coulometricu, deve aduprà un voltmetru di circuitu apertu à questu tempu.A figura sottu mostra chì l'errore di u statu di carica sottu à e cundizioni sopra ponu esse curretti.
Figura 10. Cundizioni per eliminà l'errore cumulativu di u metudu coulometricu
U sicondu fattore principale chì causanu a deviazione di precisione di u metudu di misurazione di coulomb hè l'errore di a capacità di carica piena (FCC), chì hè a diffarenza trà a capacità di cuncepimentu di a bateria è a capacità di carica piena reale di a bateria.A capacità di carica completa (FCC) serà affettata da a temperatura, l'anziane, a carica è altri fattori.Dunque, u metudu di re-learning è di compensazione di a capacità cumpletamente carica hè assai impurtante per u metudu coulometricu.A figura quì sottu mostra a tendenza di l'errore SOC quandu a capacità di carica completa hè sopravvalutata è sottovalutata.
Figura 11. Tendenza d'errore quandu a capacità di carica completa hè sopravvalutata è sottovalutata
Tempu di Postu: Feb-15-2023