ແນະນຳຕົວວັດແທກແບັດເຕີຣີ

ແນະນຳຕົວວັດແທກແບັດເຕີຣີ

1.1 ແນະນໍາຫນ້າທີ່ຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າ

ການຄຸ້ມຄອງແບດເຕີລີ່ສາມາດພິຈາລະນາເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານ. ໃນການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟ, ເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການປະເມີນຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟ. ຫນ້າ​ທີ່​ພື້ນ​ຖານ​ຂອງ​ມັນ​ແມ່ນ​ການ​ຕິດ​ຕາມ​ກວດ​ກາ​ແຮງ​ດັນ​, ການ​ສາກ​ໄຟ / ການ​ປ່ອຍ​ປະ​ຈຸ​ບັນ​, ແລະ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​, ແລະ​ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ສະ​ພາບ​ຂອງ​ການ​ສາກ​ໄຟ (SOC​) ແລະ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ສາກ​ໄຟ​ເຕັມ (FCC​) ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​. ມີສອງວິທີປົກກະຕິສໍາລັບການປະເມີນສະຖານະຂອງຫມໍ້ໄຟ: ວິທີການແຮງດັນວົງຈອນເປີດ (OCV) ແລະວິທີການວັດແທກ Coulombic. ວິທີການອື່ນແມ່ນ algorithm ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ອອກແບບໂດຍ RICHTEK.

1.2 ວິທີການແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດ

ວິທີການປະຕິບັດການນໍາໃຊ້ວິທີການແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດສໍາລັບເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍ, ແລະສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການກວດສອບສະຖານະທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດ. ເງື່ອນໄຂທີ່ສົມມຸດຕິຖານສໍາລັບແຮງດັນວົງຈອນເປີດແມ່ນແຮງດັນຂອງສະຖານີຫມໍ້ໄຟໃນເວລາທີ່ຫມໍ້ໄຟພັກຜ່ອນປະມານ 30 ນາທີ.

ເສັ້ນໂຄ້ງແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມການໂຫຼດ, ອຸນຫະພູມ, ແລະອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ. ດັ່ງນັ້ນ, ວົງຈອນເປີດຄົງທີ່ Voltmeter ບໍ່ສາມາດສະແດງເຖິງສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການໄດ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ; ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຄາດຄະເນສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພຽງແຕ່ໂດຍການຊອກຫາຕາຕະລາງ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຖ້າສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ຖືກຄາດຄະເນພຽງແຕ່ໂດຍການຊອກຫາຕາຕະລາງ, ຄວາມຜິດພາດຈະມີຄວາມສໍາຄັນ.

ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພາຍໃຕ້ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟດຽວກັນ, ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານວິທີການແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດ.

        ຮູບທີ 5. ແຮງດັນຂອງແບດເຕີລີ່ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການສາກໄຟ ແລະ ການໄຫຼອອກ

ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້, ມັນຍັງມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນສະພາບຂອງການຮັບຜິດຊອບພາຍໃຕ້ການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລະຫວ່າງການປ່ອຍ. ດັ່ງນັ້ນໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ວິທີການແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງຕ່ໍາສໍາລັບສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ເຊັ່ນລົດທີ່ໃຊ້ຫມໍ້ໄຟອາຊິດນໍາຫຼືການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີການລົບກວນ.

            ຮູບ 2. ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟພາຍໃຕ້ການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລະຫວ່າງການໄຫຼ

1.3 ການວັດແທກການວັດແທກ Coulombic

ຫຼັກການປະຕິບັດການຂອງລະບົບວັດແທກ Coulomb ແມ່ນເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຕົວຕ້ານການກວດພົບຢູ່ໃນເສັ້ນທາງສາກໄຟ/ການປົດສາກຂອງແບັດເຕີຣີ. ADC ວັດແທກແຮງດັນຂອງຕົວຕ້ານທານການກວດພົບແລະປ່ຽນເປັນມູນຄ່າປະຈຸບັນຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ກໍາລັງຖືກສາກຫຼືປ່ອຍອອກມາ. ຕົວນັບເວລາທີ່ແທ້ຈິງ (RTC) ສະຫນອງການເຊື່ອມໂຍງຂອງມູນຄ່າປະຈຸບັນກັບເວລາເພື່ອກໍານົດຈໍານວນ Coulombs ກໍາລັງໄຫຼ.

               ຮູບ 3. ຮູບແບບການເຮັດວຽກພື້ນຖານຂອງວິທີການວັດແທກ Coulomb

ວັດແທກການວັດແທກ Coulombic ສາມາດຄິດໄລ່ສະຖານະການສາກໄຟໃນເວລາຈິງໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນລະຫວ່າງຂະບວນການສາກໄຟ ຫຼື ການປົດສາກ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ເຄົາເຕີການສາກໄຟ Coulomb ແລະເຄື່ອງນັບການສາກ Coulomb, ມັນສາມາດຄິດໄລ່ຄວາມອາດສາມາດໄຟຟ້າທີ່ຍັງເຫຼືອ (RM) ແລະຄວາມສາມາດສາກໄຟເຕັມ (FCC). ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຄວາມອາດສາມາດເກັບຄ່າທີ່ຍັງເຫຼືອ (RM) ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄິດຄ່າເຕັມ (FCC) ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, i.e. (SOC = RM / FCC). ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງສາມາດຄາດຄະເນເວລາທີ່ຍັງເຫຼືອ, ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດພະລັງງານ (TTE) ແລະການເຕີມພະລັງງານ (TTF).

                    ຮູບທີ 4. ສູດການຄິດໄລ່ສໍາລັບ Coulomb Metrology

ມີສອງປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບິດເບືອນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບວັດແທກ Coulomb. ທໍາອິດແມ່ນການສະສົມຂອງຄວາມຜິດພາດຊົດເຊີຍໃນການຮັບຮູ້ໃນປະຈຸບັນແລະການວັດແທກ ADC. ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຜິດພາດຂອງການວັດແທກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫນ້ອຍກັບເຕັກໂນໂລຢີໃນປະຈຸບັນ, ໂດຍບໍ່ມີວິທີການທີ່ດີທີ່ຈະກໍາຈັດມັນ, ຄວາມຜິດພາດນີ້ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມເວລາ. ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ, ຖ້າບໍ່ມີການແກ້ໄຂໃນໄລຍະເວລາ, ຄວາມຜິດພາດທີ່ສະສົມແມ່ນບໍ່ຈໍາກັດ.

              ຮູບ 5. ຄວາມຜິດພາດສະສົມຂອງວິທີການວັດແທກ Coulomb

ເພື່ອລົບລ້າງຄວາມຜິດພາດທີ່ສະສົມ, ມີສາມຈຸດເວລາທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດການຫມໍ້ໄຟປົກກະຕິ: ການສິ້ນສຸດການສາກໄຟ (EOC), ການສິ້ນສຸດການໄຫຼ (EOD), ແລະພັກຜ່ອນ (ຜ່ອນຄາຍ). ເມື່ອເງື່ອນໄຂສິ້ນສຸດການສາກໄຟແມ່ນບັນລຸໄດ້, ມັນຊີ້ບອກວ່າແບດເຕີລີ່ຖືກສາກເຕັມແລະສະຖານະຂອງການສາກໄຟ (SOC) ຄວນຈະເປັນ 100%. ສະພາບສຸດທ້າຍຂອງການໄຫຼຊີ້ບອກວ່າແບດເຕີລີ່ໄດ້ອອກເຕັມທີ່ແລະສະຖານະຂອງການສາກໄຟ (SOC) ຄວນຈະເປັນ 0%; ມັນສາມາດເປັນຄ່າແຮງດັນຢ່າງແທ້ຈິງຫຼືມັນສາມາດແຕກຕ່າງກັນກັບການໂຫຼດ. ເມື່ອເຖິງສະພາບທີ່ພັກຜ່ອນ, ແບັດເຕີຣີບໍ່ໄດ້ສາກ ຫຼື ໄຫຼອອກ, ແລະມັນຍັງຄົງຢູ່ໃນສະຖານະນີ້ເປັນເວລາດົນ. ຖ້າຜູ້ໃຊ້ຕ້ອງການໃຊ້ສະຖານະສ່ວນທີ່ເຫຼືອຫມໍ້ໄຟເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມຜິດພາດຂອງວິທີການ coulometric, Voltmeter ວົງຈອນເປີດຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເວລານີ້. ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຜິດພາດຂອງຄ່າບໍລິການສາມາດແກ້ໄຂໄດ້ໃນສະຖານະຂ້າງເທິງ.

            ຮູບທີ 6. ເງື່ອນໄຂໃນການກໍາຈັດຄວາມຜິດພາດສະສົມໃນ Coulombic Metrology

ປັດໄຈຕົ້ນຕໍທີ່ສອງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບິດເບືອນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ Coulomb metrology ແມ່ນຄວາມຜິດພາດ Full Charge Capacity (FCC) ເຊິ່ງເປັນຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຄວາມອາດສາມາດຂອງແບດເຕີລີ່ທີ່ອອກແບບມາແລະຄວາມສາມາດສາກໄຟເຕັມທີ່ແທ້ຈິງຂອງຫມໍ້ໄຟ. ຄວາມອາດສາມາດສາກໄຟເຕັມ (FCC) ແມ່ນມີອິດທິພົນຈາກປັດໃຈເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ຄວາມແກ່, ແລະການໂຫຼດ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການ relarning ແລະການຊົດເຊີຍສໍາລັບຄວາມອາດສາມາດຄິດຄ່າເຕັມແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການວັດແທກ Coulombic. ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະກົດການແນວໂນ້ມຂອງຄວາມຜິດພາດຂອງສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເວລາທີ່ກໍາລັງສາກໄຟເຕັມແມ່ນ overestimated ແລະ underestimated.

             ຮູບທີ 7: ທ່າອ່ຽງຂອງຄວາມຜິດພາດເມື່ອຄວາມອາດສາມາດສາກໄຟເຕັມຖືກຄາດຄະເນເກີນ ແລະປະເມີນຕໍ່າກວ່າ.

1.4 ເຄື່ອງວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກ

ສູດການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບເຄື່ອນໄຫວສາມາດຄິດໄລ່ສະຖານະຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ໂດຍອີງໃສ່ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟ. ວິທີການນີ້ຄາດຄະເນການເພີ່ມຂຶ້ນຫຼືຫຼຸດລົງຂອງສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟແລະແຮງດັນວົງຈອນເປີດຂອງຫມໍ້ໄຟ. ຂໍ້ມູນແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກສາມາດຈໍາລອງພຶດຕິກໍາຂອງແບດເຕີລີ່ lithium ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບແລະກໍານົດສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ (SOC) (%), ແຕ່ວິທີການນີ້ບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນມູນຄ່າຄວາມອາດສາມາດຫມໍ້ໄຟ (mAh).

ວິທີການຄິດໄລ່ຂອງມັນແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງແບບເຄື່ອນໄຫວລະຫວ່າງແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟແລະແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດ, ແລະຄາດຄະເນສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໂດຍການນໍາໃຊ້ສູດການຄິດໄລ່ຊ້ໍາຊ້ອນເພື່ອຄິດໄລ່ແຕ່ລະການເພີ່ມຂຶ້ນຫຼືຫຼຸດລົງໃນສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບການແກ້ໄຂຂອງເຄື່ອງວັດໄຟຟ້າວິທີການ Coulomb, ເຄື່ອງວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້າແບບເຄື່ອນໄຫວບໍ່ສະສົມຄວາມຜິດພາດໃນໄລຍະເວລາແລະປະຈຸບັນ. ເຄື່ອງວັດແທກການວັດແທກ Coulombic ມັກຈະມີການປະເມີນຄ່າທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງເນື່ອງຈາກຄວາມຜິດພາດໃນການຮັບຮູ້ປະຈຸບັນ ແລະ ການປົດໄຟດ້ວຍຕົນເອງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຜິດພາດການຮັບຮູ້ໃນປະຈຸບັນມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, ເຄົາເຕີ Coulomb ຈະສືບຕໍ່ສະສົມຄວາມຜິດພາດ, ເຊິ່ງພຽງແຕ່ສາມາດລົບລ້າງໄດ້ຫຼັງຈາກການສາກໄຟສໍາເລັດຫຼືການໄຫຼອອກ.

ສູດການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນສະຖານະຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ອີງໃສ່ຂໍ້ມູນແຮງດັນ; ເນື່ອງຈາກວ່າມັນບໍ່ໄດ້ຖືກຄາດຄະເນໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນໃນປະຈຸບັນຂອງຫມໍ້ໄຟ, ບໍ່ມີການສະສົມຂອງຄວາມຜິດພາດ. ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການ, ສູດການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ອຸປະກອນຕົວຈິງເພື່ອປັບຕົວກໍານົດການຂອງສູດການຄິດໄລ່ທີ່ດີທີ່ສຸດໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໂຄ້ງແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ແທ້ຈິງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການສາກໄຟເຕັມແລະປ່ອຍອອກມາ.

     ຮູບທີ 8. ການປະຕິບັດລະບົບການວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກສໍາລັບເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບ

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການປະຕິບັດຂອງ algorithm ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບເຄື່ອນໄຫວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອັດຕາການໄຫຼທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເງື່ອນໄຂຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມັນແມ່ນດີ. ໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງເງື່ອນໄຂການໄຫຼຂອງ C/2, C/4, C/7, ແລະ C/10, ຄວາມຜິດພາດຂອງລັດໂດຍລວມຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 3%.

      ຮູບທີ 9. ການປະຕິບັດສະຖານະຂອງຄ່າຂອງລະບົບແຮງດັນໄຟຟ້າແບບໄດນາມິກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອັດຕາການໄຫຼທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະຖານະຂອງການສາກໄຟຂອງແບດເຕີຣີພາຍໃຕ້ການສາກໄຟສັ້ນ ແລະສະພາບຂອງການໄຫຼສັ້ນ. ຄວາມຜິດພາດຂອງສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຍັງນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະຄວາມຜິດພາດສູງສຸດແມ່ນມີພຽງແຕ່ 3%.

       ຮູບທີ 10. ການປະຕິບັດສະຖານະຂອງການສາກໄຟຂອງລະບົບການສາກໄຟແບບໄດນາມິກ ໃນກໍລະນີຂອງການສາກໄຟສັ້ນ ແລະ ການສາກແບັດເຕີຣີສັ້ນ

ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການວັດແທກຂອງ Coulomb, ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ສະຖານະການທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງເນື່ອງຈາກຄວາມຜິດພາດຂອງຄວາມຮູ້ສຶກໃນປະຈຸບັນແລະການໄຫຼຂອງແບດເຕີລີ່ຕົນເອງ, ສູດການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບເຄື່ອນໄຫວບໍ່ສະສົມຄວາມຜິດພາດໃນໄລຍະເວລາແລະປະຈຸບັນ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນ. ເນື່ອງຈາກການຂາດຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການສາກໄຟ / ການປ່ອຍກະແສໄຟຟ້າ, ສູດການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະສັ້ນແລະເວລາຕອບສະຫນອງຊ້າ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ມັນບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟເຕັມ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນປະຕິບັດໄດ້ດີໃນແງ່ຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະຍາວ, ຍ້ອນວ່າແຮງດັນຂອງແບດເຕີລີ່ໃນທີ່ສຸດສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍກົງເຖິງສະຖານະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງມັນ.