1. Réamhrá le Ceallraí ian Litiam

1.1 Stát-i-gCúram (SOC)

Is féidir an staid luchtaithe a shainiú mar staid an fhuinnimh leictrigh atá ar fáil sa cheallraí, arna shloinneadh de ghnáth mar chéatadán. Toisc go n-athraíonn an fuinneamh leictreach atá ar fáil de réir feiniméin reatha luchtaithe, urscaoilte, teochta agus aosaithe, tá an sainmhíniú ar staid an mhuirir roinnte ina dhá chineál: Stát-Muirear Absalóideach (ASOC) agus Stát-Muirear Coibhneasta (Stát Coibhneasta -Of-Charge; ASOC) Stát-i-gCúram; RSOC). De ghnáth is é 0% -100% an raon coibhneasta muirir, agus bíonn an ceallraí 100% nuair a bhíonn sí luchtaithe go hiomlán agus 0% nuair a scaoiltear amach í go hiomlán. Is é atá sa stát muirear iomlán ná luach tagartha arna ríomh de réir an luacha acmhainne seasta deartha nuair a dhéantar an ceallraí a mhonarú. Is é 100% staid iomlán luchtaithe ceallraí nua-luchtaithe go hiomlán; agus fiú má tá ceallraí atá ag dul in aois luchtaithe go hiomlán, ní féidir léi 100% a bhaint amach faoi dhálaí éagsúla luchtaithe agus scaoilte.

Taispeánann an figiúr thíos an gaol idir voltas agus toilleadh ceallraí ag rátaí scaoilte éagsúla. Dá airde an ráta urscaoilte, is ísle an toilleadh ceallraí. Nuair a bhíonn an teocht íseal, laghdóidh acmhainn na ceallraí freisin.

Figiúr 1.

An gaol idir voltas agus toilleadh ag rátaí agus teochtaí urscaoilte éagsúla

1.2 Voltas Muirir Max

Tá baint ag an voltas luchtaithe uasta le comhdhéanamh ceimiceach agus tréithe na ceallraí. Is gnách gurb é 4.2V agus 4.35V voltas luchtaithe ceallraí litiam, agus beidh an luach voltais difriúil má tá na hábhair catóide agus anóide difriúil.

1.3 Muirear Iomlán

Nuair a bhíonn an difríocht idir voltas na ceallraí agus an voltas luchtaithe is airde níos lú ná 100mV, agus go dtiteann an sruth luchtaithe go C / 10, is féidir a mheas go bhfuil an ceallraí luchtaithe go hiomlán. Tá tréithe na ceallraí difriúil, agus tá na coinníollacha muirir iomlána difriúil freisin.

Taispeánann an figiúr thíos cuar tréith tipiciúil luchtaithe ceallraí litiam. Nuair a bhíonn voltas na ceallraí cothrom leis an voltas luchtaithe is airde agus go dtiteann an sruth luchtaithe go C / 10, meastar go bhfuil an ceallraí luchtaithe go hiomlán.

Fíor 2. Cuar tréith luchtaithe ceallraí litiam

1.4 Voltas Urscaoilte Mini

Is féidir an voltas urscaoilte íosta a shainiú leis an voltas urscaoilte scoite, arb é an voltas é de ghnáth nuair a bhíonn an stát luchtaithe 0%. Ní luach seasta é an luach voltais seo, ach athraíonn sé le hualach, teocht, céim ag dul in aois, nó fachtóirí eile.

1.5 Urscaoileadh go hiomlán

Nuair a bhíonn voltas na ceallraí níos lú ná nó cothrom leis an voltas urscaoilte íosta, is féidir urscaoileadh iomlán a thabhairt air.

1.6 Ráta muirir agus urscaoilte (C-Ráta)

Is léiriú é an ráta scaoilte muirir ar an sruth urscaoilte muirir i gcoibhneas le hacmhainn na ceallraí. Mar shampla, má úsáidtear 1C chun urscaoileadh ar feadh uair an chloig, go hidéalach, scaoilfear an ceallraí go hiomlán. Beidh acmhainn inúsáidte éagsúil mar thoradh ar rátaí éagsúla muirir agus urscaoilte. Go ginearálta, is mó an ráta urscaoilte muirir, is lú an acmhainn atá ar fáil.

1.7 Saol na rothaíochta

Is é líon na dtimthriallta an líon uaireanta a dhéantar ceallraí a mhuirearú agus a urscaoileadh go hiomlán, ar féidir iad a mheas ón gcumas urscaoilte iarbhír agus ón gcumas dearaidh. Aon uair a bhíonn an acmhainn scaoilte carntha cothrom leis an gcumas dearaidh, is é líon na dtimthriallta aon uair amháin. De ghnáth tar éis 500 timthriall urscaoilte muirir, titeann toilleadh ceallraí lánmhuirir 10% ~ 20%.

Fíor 3. An gaol idir líon na dtimthriallta agus toilleadh na gceallraí

1.8 Féin-Urscaoileadh

Méadaíonn féin-urscaoileadh gach cadhnraí de réir mar a ardóidh an teocht. Go bunúsach ní locht déantúsaíochta é féin-urscaoileadh, ach tréithe na ceallraí féin. Mar sin féin, is féidir le láimhseáil míchuí sa phróiseas monaraíochta a bheith ina chúis le méadú ar fhéin-urscaoileadh. De ghnáth, déantar an ráta féin-urscaoilte a dhúbailt do gach méadú 10 ° C ar theocht na ceallraí. Tá féin-urscaoileadh míosúil cadhnraí litiam-ian thart ar 1 ~ 2%, agus is é féin-urscaoileadh míosúil cadhnraí éagsúla nicil-bhunaithe 10-15%.

Fíor 4. Feidhmíocht ráta féin-urscaoilte cadhnraí litiam ag teochtaí difriúla

2. Réamhrá le Tomhsaire Breosla Ceallraí

2.1 Réamhrá ar Fheidhm Tomhsaire Breosla

Is féidir breathnú ar bhainistíocht ceallraí mar chuid de bhainistíocht cumhachta. I mbainistíocht ceallraí, tá an tomhsaire breosla freagrach as acmhainn na gceallraí a mheas. Is í an bhunfheidhm atá aige monatóireacht a dhéanamh ar theocht an voltais, an luchtaithe / urscaoilte agus teocht na ceallraí, agus staid luchtaithe na ceallraí (SOC) agus acmhainn luchtaithe iomlán na ceallraí (FCC) a mheas. Tá dhá mhodh tipiciúla ann chun staid luchtaithe ceallraí a mheas: an modh voltais ciorcad oscailte (OCV) agus an modh coulometric. Modh eile is ea an algartam voltais dinimiciúil atá deartha ag RICHTEK.

2.2 Modh voltais ciorcad oscailte

Is fusa an méadar leictreachais a úsáideann an modh voltais ciorcaid oscailte a chur i bhfeidhm, agus is féidir é a fháil ach féachaint ar an tábla a fhreagraíonn do staid luchtaithe voltas an chiorcaid oscailte. Is é riocht hipitéiseach voltas an chiorcaid oscailte voltas teirminéil na ceallraí nuair a bhíonn an ceallraí suite ar feadh thart ar 30 nóiméad.

Faoi ualach difriúil, teocht, agus dul in aois na ceallraí, beidh cuar voltas na ceallraí difriúil. Dá bhrí sin, ní féidir le voltasmhéadar ciorcad oscailte seasta staid an mhuirir a léiriú go hiomlán; ní féidir an staid mhuirir a mheas ach an tábla a chuardach ina aonar. Is é sin le rá, mura ndéantar staid an mhuirir a mheas ach trí fhéachaint ar an tábla, beidh an earráid an-mhór.

Taispeánann an figiúr seo a leanas go bhfuil an voltas ceallraí céanna faoi mhuirear agus urscaoileadh, agus tá an staid luchtaithe a aimsíonn an modh voltais ciorcad oscailte an-difriúil.

Fíor 5. Voltas ceallraí faoi mhuirearú agus urscaoileadh

Taispeánann an figiúr thíos go n-athraíonn staid an mhuirir go mór faoi ualaí éagsúla le linn an scaoilte. Go bunúsach, níl an modh voltais ciorcad oscailte oiriúnach ach do chórais a bhfuil riachtanais ísle acu maidir le cruinneas an stáit mhuirir, amhail cadhnraí aigéad luaidhe nó soláthairtí cumhachta do-athraithe a úsáid i ngluaisteáin.

Fíor 6. Voltas ceallraí faoi ualaí éagsúla le linn an scaoilte

2.3 Modh tomhais Coulomb

Is é prionsabal oibríochta an mhodha tomhais coulomb friotóir braite a nascadh ar chonair luchtaithe / urscaoilte na ceallraí. Tomhaiseann an ADC an voltas ar an bhfriotóir braite agus athraíonn sé go luach reatha na ceallraí atá á mhuirearú nó á scaoileadh amach. Soláthraíonn an cuntar fíor-ama (RTC) comhtháthú an luacha reatha le ham, ionas go mbeidh a fhios agat cé mhéad coulombs a shníonn tríd.

Fíor 7. Modh bunúsach oibre de mhodh tomhais Coulomb

Is féidir le modh tomhais Coulomb an staid luchtaithe fíor-ama a ríomh go cruinn le linn luchtaithe nó urscaoilte. Leis an gcuntar coulomb luchtaithe agus an cuntar coulomb urscaoilte, féadann sé an acmhainn atá fágtha (RM) agus an acmhainn luchtaithe iomlán (FCC) a ríomh. Ag an am céanna, is féidir an acmhainn atá fágtha (RM) agus an acmhainn iomlán muirir (FCC) a úsáid freisin chun staid an mhuirir a ríomh, is é sin (SOC = RM / FCC). Ina theannta sin, féadann sé an t-am atá fágtha a mheas, mar ídiú cumhachta (TTE) agus lánchumhacht (TTF).

Fíor 8. Foirmle ríofa modh tomhais Coulomb

Tá dhá phríomhfhachtóir ann a chuireann diall i gcruinneas an mhodha tomhais Coulomb. Is é an chéad cheann carnadh earráidí fritháireamh i mbrath reatha agus tomhas ADC. Cé go bhfuil an earráid tomhais leis an teicneolaíocht reatha fós beag, mura bhfuil bealach maith ann chun deireadh a chur léi, méadóidh an earráid le himeacht ama. Taispeánann an figiúr thíos, in iarratais phraiticiúla, mura bhfuil aon cheartú i ré an ama, go bhfuil an earráid charntha gan teorainn.

Fíor 9. Earráid charnach i modh tomhais Coulomb

D’fhonn deireadh a chur leis an mbotún carntha, tá trí phointe ama inúsáidte ann i ngnáthoibriú ceallraí: deireadh an mhuirir (EOC), deireadh an urscaoilte (EOD) agus an chuid eile (Scíth a ligean). Nuair a bhaintear an coinníoll deiridh muirir amach, ciallaíonn sé go bhfuil an ceallraí luchtaithe go hiomlán agus gur cheart go mbeadh an stát luchtaithe (SOC) 100%. Ciallaíonn an coinníoll deiridh urscaoilte go bhfuil an ceallraí urscaoilte go hiomlán agus gur cheart go mbeadh an stát luchtaithe (SOC) 0%; is féidir leis a bheith ina luach voltais iomlán nó athrú leis an ualach. Nuair a shroicheann sé an stát scíthe, ní ghearrtar ná scaoiltear an ceallraí, agus fanann sí sa stát seo ar feadh i bhfad. Más mian leis an úsáideoir staid scíthe na ceallraí a úsáid chun earráid an mhodha tomhais coulomb a cheartú, caithfear voltasmhéadar ciorcad oscailte a úsáid ag an am seo. Taispeánann an figiúr thíos gur féidir an earráid maidir le staid an mhuirir a cheartú sa stát thuas.

Fíor 10. Coinníollacha chun deireadh a chur le hearráid charnach an mhodha tomhais Coulomb

Is é an dara príomhfhachtóir is cúis le diall chruinneas an mhodha tomhais coulomb ná an earráid maidir le hacmhainn luchtaithe iomlán (FCC), is é sin an difríocht idir luach acmhainn dearaidh na ceallraí agus fíor-acmhainn luchtaithe iomlán na ceallraí. Beidh tionchar ag teocht, aosú, ualach agus fachtóirí eile ar an gcumas luchtaithe iomlán (FCC). Dá bhrí sin, tá an modh athfhoghlama agus cúitimh den acmhainn iomlán muirir an-tábhachtach don mhodh tomhais coulomb. Taispeánann an figiúr seo a leanas feiniméan treochta na hearráide staid muirir nuair a dhéantar an acmhainn luchtaithe iomlán a rómheastachán agus a mheas faoina luach.

Fíor 11. An treocht earráide nuair a dhéantar an acmhainn luchtaithe iomlán a rómheastachán agus a mheas faoina luach

2.4 Tomhsaire breosla algartam voltais dinimiciúil

Is féidir le tomhsaire breosla algartam voltais dinimiciúil staid luchta na ceallraí litiam a ríomh bunaithe ar voltas na ceallraí amháin. Is é an modh seo ná méadú nó laghdú staid an mhuirir a mheas bunaithe ar an difríocht idir voltas na ceallraí agus voltas ciorcad oscailte na ceallraí. Is féidir leis an bhfaisnéis dinimiciúil voltais iompar na ceallraí litiam a insamhail go héifeachtach chun staid luchtaithe SOC (%) a chinneadh, ach ní féidir leis an modh seo luach acmhainne na ceallraí (mAh) a mheas.

Tá a mhodh ríofa bunaithe ar an difríocht dhinimiciúil idir voltas na ceallraí agus voltas an chiorcaid oscailte, trí algartam atriallach a úsáid chun gach méadú nó laghdú ar staid an mhuirir a ríomh chun staid an mhuirir a mheas. I gcomparáid le tuaslagán an tomhsaire breosla méadraithe coulomb, ní charnóidh tomhas breosla an algartam voltais dinimiciúil earráidí le himeacht ama agus le sruth. Is gnách go mbíonn tomhasairí breosla méadraithe Coulomb ina gcúis le meastachán míchruinn ar staid an mhuirir mar gheall ar earráidí braite reatha agus féin-urscaoileadh ceallraí. Fiú má tá an earráid braite reatha an-bheag, leanfaidh an cuntar coulomb de bheith ag carnadh na hearráide, agus ní féidir an earráid charntha a dhíchur ach amháin nuair a dhéantar í a mhuirearú go hiomlán nó a urscaoileadh go hiomlán.

Ní dhéanann tomhas breosla algartam voltais dinimiciúil staid muirir na ceallraí a mheas ach trí fhaisnéis voltais; toisc nach bhfuil sé measta ag faisnéis reatha na ceallraí, ní charnaíonn sé earráidí. D’fhonn cruinneas an stáit mhuirir a fheabhsú, ní mór don algartam voltais dinimiciúil feiste iarbhír a úsáid, agus paraiméadair algartam optamaithe a choigeartú de réir an chuar voltais ceallraí iarbhír nuair a dhéantar é a mhuirearú go hiomlán agus a urscaoileadh go hiomlán.

Fíor 12. Feidhmíocht tomhsaire breosla algartam voltais dinimiciúil agus barrfheabhsú a fháil

Seo a leanas feidhmíocht an algartam voltais dinimiciúil faoi dhálaí éagsúla ráta urscaoilte. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil cruinneas maith ag a staid luchtaithe. Beag beann ar choinníollacha urscaoilte C / 2, C / 4, C / 7 agus C / 10, tá earráid staid mhuirir fhoriomlán an mhodha seo níos lú ná 3%.

Fíor 13. Feidhmíocht staid luchta an algartam voltais dinimiciúil faoi dhálaí éagsúla ráta urscaoilte

Taispeánann an figiúr thíos feidhmíocht an stáit mhuirir nuair a bhíonn an ceallraí gearr-ghearrtha agus gearr-urscaoilte. Tá earráid staid an mhuirir an-bheag fós, agus níl ach 3% ar an earráid is mó.

Fíor 14. Feidhmíocht staid luchtaithe an algartam dinimiciúil voltais nuair a bhíonn an ceallraí gearr-ghearrtha agus gearr-urscaoilte

I gcomparáid leis an staid ina mbíonn tomhas muirir míchruinn mar thoradh ar thomhas breosla méadraithe Coulomb de ghnáth mar gheall ar earráidí braite reatha agus féin-urscaoileadh ceallraí, ní charnaíonn an algartam voltais dinimiciúil earráidí le himeacht ama agus le sruth, agus is buntáiste mór é sin. Toisc nach bhfuil aon fhaisnéis ann faoin sruth luchtaithe / urscaoilte, tá cruinneas gearrthéarmach lag agus am freagartha mall ag an algartam voltais dinimiciúil. Ina theannta sin, ní féidir leis acmhainn iomlán an mhuirir a mheas. Feidhmíonn sé go maith, áfach, i dtéarmaí cruinneas fadtéarmach, toisc go léireoidh voltas na ceallraí a staid luchtaithe go díreach sa deireadh.