1. Introduction to Lithium Ion Battery

1.1 ਸਟੇਟ-ਆਫ-ਚਾਰਜ (SOC)

ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬੈਟਰੀ ਵਿੱਚ ਉਪਲਬਧ ਬਿਜਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਉਪਲਬਧ ਬਿਜਲਈ ਊਰਜਾ ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਰੰਟ, ਤਾਪਮਾਨ, ਅਤੇ ਬੁਢਾਪੇ ਦੇ ਵਰਤਾਰੇ ਦੇ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀ ਹੈ, ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਨੂੰ ਵੀ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਸੰਪੂਰਨ ਸਟੇਟ-ਆਫ-ਚਾਰਜ (ASOC) ਅਤੇ ਰਿਲੇਟਿਵ ਸਟੇਟ-ਆਫ-ਚਾਰਜ (ਰਿਲੇਟਿਵ ਸਟੇਟ) -ਆਫ-ਚਾਰਜ; ASOC) ਸਟੇਟ-ਆਫ-ਚਾਰਜ; RSOC). ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਰੇਂਜ ਦੀ ਅਨੁਸਾਰੀ ਸਥਿਤੀ 0% -100% ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬੈਟਰੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋਣ ‘ਤੇ 100% ਅਤੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੋਣ ‘ਤੇ 0% ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਚਾਰਜ ਦੀ ਪੂਰਨ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਸੰਦਰਭ ਮੁੱਲ ਹੈ ਜੋ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਨਿਰਮਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ‘ਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮਰੱਥਾ ਮੁੱਲ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਗਿਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਲਕੁਲ ਨਵੀਂ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਕੀਤੀ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸੰਪੂਰਨ ਸਥਿਤੀ 100% ਹੈ; ਅਤੇ ਭਾਵੇਂ ਇੱਕ ਪੁਰਾਣੀ ਬੈਟਰੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ 100% ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੀ।

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰਾਂ ‘ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਡਿਸਚਾਰਜ ਰੇਟ ਜਿੰਨੀ ਉੱਚੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਬੈਟਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ। ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 1.

ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰਾਂ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ‘ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ

1.2 Max Charging Voltage

The maximum charging voltage is related to the chemical composition and characteristics of the battery. The charging voltage of lithium battery is usually 4.2V and 4.35V, and the voltage value will be different if the cathode and anode materials are different.

1.3 ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋਇਆ

ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚਾਰਜਿੰਗ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ 100mV ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਾਰਜਿੰਗ ਕਰੰਟ C/10 ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋਈ ਮੰਨੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਬੈਟਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵੀ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹਨ।

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਇੱਕ ਆਮ ਲਿਥੀਅਮ ਬੈਟਰੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਵਕਰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚਾਰਜਿੰਗ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਚਾਰਜਿੰਗ ਕਰੰਟ C/10 ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋਈ ਮੰਨੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 2. ਲਿਥੀਅਮ ਬੈਟਰੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਵਕਰ

1.4 ਮਿੰਨੀ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਵੋਲਟੇਜ

The minimum discharge voltage can be defined by the cut-off discharge voltage, which is usually the voltage when the state of charge is 0%. This voltage value is not a fixed value, but changes with load, temperature, aging degree, or other factors.

1.5 ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ

ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਡਿਸਚਾਰਜ ਵੋਲਟੇਜ ਤੋਂ ਘੱਟ ਜਾਂ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਸੰਪੂਰਨ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

1.6 ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰ (C- ਦਰ)

ਚਾਰਜ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰ ਬੈਟਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ ਚਾਰਜ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਰਤਮਾਨ ਦਾ ਪ੍ਰਗਟਾਵਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜੇਕਰ 1C ਨੂੰ ਇੱਕ ਘੰਟੇ ਲਈ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਆਦਰਸ਼ਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਬੈਟਰੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਵੇਗੀ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਰਤੋਂਯੋਗ ਸਮਰੱਥਾ ਹੋਵੇਗੀ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਚਾਰਜ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਦੀ ਦਰ ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਉਪਲਬਧ ਸਮਰੱਥਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ।

1.7 ਸਾਈਕਲ ਜੀਵਨ

ਚੱਕਰਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਤੋਂ ਲੰਘਣ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਸਲ ਡਿਸਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਮਰੱਥਾ ਤੋਂ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਵੀ ਸੰਚਿਤ ਡਿਸਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਚੱਕਰਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਇੱਕ ਵਾਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ 500 ਚਾਰਜ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਚੱਕਰਾਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ 10% ~ 20% ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

Figure 3. The relationship between the number of cycles and battery capacity

1.8 ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ

ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਣ ਨਾਲ ਸਾਰੀਆਂ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦਾ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨਿਰਮਾਣ ਨੁਕਸ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਪਰ ਬੈਟਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ. ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਗਲਤ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਵੀ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਹਰ 10 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਵਾਧੇ ਲਈ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਦਰ ਦੁੱਗਣੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦਾ ਮਹੀਨਾਵਾਰ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਲਗਭਗ 1~2% ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨਿਕਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦਾ ਮਹੀਨਾਵਾਰ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ 10-15% ਹੈ।

Figure 4. The performance of the self-discharge rate of lithium batteries at different temperatures

2. ਬੈਟਰੀ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

2.1 ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਬੈਟਰੀ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ. ਬੈਟਰੀ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਵਿੱਚ, ਬਾਲਣ ਗੇਜ ਬੈਟਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮੁਢਲਾ ਕਾਰਜ ਵੋਲਟੇਜ, ਚਾਰਜ/ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਚਾਰਜ ਸਥਿਤੀ (SOC) ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ (FCC) ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣਾ ਹੈ। ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਦੋ ਖਾਸ ਤਰੀਕੇ ਹਨ: ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਧੀ (OCV) ਅਤੇ ਕੂਲਮੈਟ੍ਰਿਕ ਵਿਧੀ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ RICHTEK ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਹੈ।

2.2 ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਧੀ

ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਬਿਜਲੀ ਮੀਟਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਟੇਬਲ ਨੂੰ ਦੇਖ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਕਲਪਨਾਤਮਕ ਸਥਿਤੀ ਬੈਟਰੀ ਟਰਮੀਨਲ ਵੋਲਟੇਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਲਗਭਗ 30 ਮਿੰਟਾਂ ਲਈ ਆਰਾਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੋਡ, ਤਾਪਮਾਨ, ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਉਮਰ ਵਧਣ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਕਰਵ ਵੱਖਰਾ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਓਪਨ-ਸਰਕਟ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਹੀਂ ਦਰਸਾਉਂਦਾ; ਇਕੱਲੇ ਸਾਰਣੀ ਨੂੰ ਦੇਖ ਕੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਨਹੀਂ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿਚ, ਜੇਕਰ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਸਿਰਫ ਸਾਰਣੀ ਨੂੰ ਦੇਖ ਕੇ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗਲਤੀ ਬਹੁਤ ਵੱਡੀ ਹੋਵੇਗੀ।

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕੋ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਅਧੀਨ ਹੈ, ਅਤੇ ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਬਹੁਤ ਵੱਖਰੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 5. ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਅਧੀਨ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਡਿਸਚਾਰਜ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਬਹੁਤ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਧੀ ਸਿਰਫ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਲਈ ਘੱਟ ਲੋੜਾਂ ਵਾਲੇ ਸਿਸਟਮਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲੀਡ-ਐਸਿਡ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜਾਂ ਆਟੋਮੋਬਾਈਲ ਵਿੱਚ ਨਿਰਵਿਘਨ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ।

ਚਿੱਤਰ 6. ਡਿਸਚਾਰਜ ਦੌਰਾਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੋਡਾਂ ਅਧੀਨ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ

2.3 ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ

ਕੋਲੰਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦਾ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਿਧਾਂਤ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਚਾਰਜਿੰਗ/ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਮਾਰਗ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਖੋਜ ਰੋਕੂ ਨੂੰ ਜੋੜਨਾ ਹੈ। ADC ਖੋਜ ਰੋਕੂ ਉੱਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਚਾਰਜ ਜਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਮੌਜੂਦਾ ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਰੀਅਲ-ਟਾਈਮ ਕਾਊਂਟਰ (RTC) ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮੌਜੂਦਾ ਮੁੱਲ ਦਾ ਏਕੀਕਰਣ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ਕਿੰਨੇ ਕੂਲੰਬ ਵਹਿ ਰਹੇ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 7. ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦੀ ਕਾਰਜ ਵਿਧੀ

ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਜਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਚਾਰਜ ਦੀ ਅਸਲ-ਸਮੇਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਸਹੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਚਾਰਜ ਕੁਲੋਂਬ ਕਾਊਂਟਰ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕੁਲੰਬ ਕਾਊਂਟਰ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਹ ਬਾਕੀ ਬਚੀ ਸਮਰੱਥਾ (RM) ਅਤੇ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ (FCC) ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਬਾਕੀ ਬਚੀ ਸਮਰੱਥਾ (RM) ਅਤੇ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ (FCC) ਨੂੰ ਵੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਯਾਨੀ (SOC = RM / FCC)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਬਾਕੀ ਬਚੇ ਸਮੇਂ ਦਾ ਵੀ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਾਵਰ ਐਗਜਾਉਸ਼ਨ (ਟੀਟੀਈ) ਅਤੇ ਫੁੱਲ ਪਾਵਰ (ਟੀਟੀਐਫ)।

Figure 8. Calculation formula of Coulomb measurement method

ਇੱਥੇ ਦੋ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਹਨ ਜੋ ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਿੱਚ ਭਟਕਣਾ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਂਸਿੰਗ ਅਤੇ ADC ਮਾਪ ਵਿੱਚ ਔਫਸੈੱਟ ਗਲਤੀਆਂ ਦਾ ਇਕੱਠਾ ਹੋਣਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਮੌਜੂਦਾ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨਾਲ ਮਾਪ ਦੀ ਗਲਤੀ ਅਜੇ ਵੀ ਛੋਟੀ ਹੈ, ਜੇਕਰ ਇਸ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਦਾ ਕੋਈ ਵਧੀਆ ਤਰੀਕਾ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਤਾਂ ਗਲਤੀ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਜਾਵੇਗੀ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਜੇਕਰ ਸਮੇਂ ਦੀ ਮਿਆਦ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸੁਧਾਰ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸੰਚਿਤ ਗਲਤੀ ਅਸੀਮਤ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 9. ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦੀ ਸੰਚਤ ਗਲਤੀ

In order to eliminate the accumulated error, there are three possible useable time points in normal battery operation: end of charge (EOC), end of discharge (EOD) and rest (Relax). When the charging end condition is reached, it means that the battery is fully charged and the state of charge (SOC) should be 100%. The discharge end condition means that the battery has been completely discharged and the state of charge (SOC) should be 0%; it can be an absolute voltage value or change with the load. When it reaches the resting state, the battery is neither charged nor discharged, and it remains in this state for a long time. If the user wants to use the rest state of the battery to correct the error of the coulomb measurement method, an open-circuit voltmeter must be used at this time. The figure below shows that the state of charge error can be corrected in the above state.

ਚਿੱਤਰ 10. ਕੁਲੋਂਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦੀ ਸੰਚਤ ਗਲਤੀ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ ਸ਼ਰਤਾਂ

ਕੋਲੰਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੇ ਭਟਕਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਨ ਵਾਲਾ ਦੂਜਾ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ (FCC) ਗਲਤੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬੈਟਰੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਮੁੱਲ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਅਸਲ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਹੈ। ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ (FCC) ਤਾਪਮਾਨ, ਉਮਰ, ਲੋਡ ਅਤੇ ਹੋਰ ਕਾਰਕਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸ ਲਈ, ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਦੀ ਰੀ-ਲਰਨਿੰਗ ਅਤੇ ਮੁਆਵਜ਼ੇ ਦੀ ਵਿਧੀ ਕੋਲੰਬ ਮਾਪ ਵਿਧੀ ਲਈ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਹੇਠਲਾ ਚਿੱਤਰ ਚਾਰਜ ਗਲਤੀ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਰੁਝਾਨ ਦੇ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਤੇ ਘੱਟ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 11. ਗਲਤੀ ਦਾ ਰੁਝਾਨ ਜਦੋਂ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਤੇ ਘੱਟ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ

2.4 ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਫਿਊਲ ਗੇਜ

ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਸਿਰਫ਼ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਜਾਂ ਘਟਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਉਣਾ ਹੈ। ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ ਜਾਣਕਾਰੀ ਚਾਰਜ SOC (%) ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਲਿਥੀਅਮ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਕਲ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਵਿਧੀ ਬੈਟਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਮੁੱਲ (mAh) ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਨਹੀਂ ਲਗਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਇਸਦੀ ਗਣਨਾ ਵਿਧੀ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਓਪਨ ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਅੰਤਰ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਹਰੇਕ ਵਾਧੇ ਜਾਂ ਕਮੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਦੁਹਰਾਓ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ। ਕੋਲੰਬ ਮੀਟਰਿੰਗ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਦੇ ਹੱਲ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਸਮੇਂ ਅਤੇ ਵਰਤਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਗਲਤੀਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਨਹੀਂ ਕਰੇਗਾ। ਕੁਲੌਂਬ ਮੀਟਰਿੰਗ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਂਸਿੰਗ ਤਰੁਟੀਆਂ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਦੇ ਕਾਰਨ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਗਲਤ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਭਾਵੇਂ ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਂਸਿੰਗ ਗਲਤੀ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀ ਹੈ, ਕੋਲੰਬ ਕਾਊਂਟਰ ਗਲਤੀ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖੇਗਾ, ਅਤੇ ਸੰਚਿਤ ਗਲਤੀ ਨੂੰ ਉਦੋਂ ਹੀ ਖਤਮ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਸਿਰਫ ਵੋਲਟੇਜ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੁਆਰਾ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਉਂਦਾ ਹੈ; ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਇਹ ਗਲਤੀਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਸਲ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਅਸਲ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਕਰਵ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 12. ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਅਤੇ ਗੇਨ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ

ਹੇਠਾਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਸਚਾਰਜ ਰੇਟ ਹਾਲਤਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਹੈ। ਇਹ ਚਿੱਤਰ ਤੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਚੰਗੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਹੈ। C/2, C/4, C/7 ਅਤੇ C/10 ਦੀਆਂ ਡਿਸਚਾਰਜ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਇਸ ਵਿਧੀ ਦੀ ਚਾਰਜ ਗਲਤੀ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਸਥਿਤੀ 3% ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 13. ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਸਚਾਰਜ ਰੇਟ ਹਾਲਤਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ

ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਚਾਰਜ ਗਲਤੀ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਗਲਤੀ ਸਿਰਫ 3% ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 14. ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ

ਉਸ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਜਿੱਥੇ ਕੁਲੋਂਬ ਮੀਟਰਿੰਗ ਫਿਊਲ ਗੇਜ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਂਸਿੰਗ ਗਲਤੀਆਂ ਅਤੇ ਬੈਟਰੀ ਸਵੈ-ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਚਾਰਜ ਦੀ ਗਲਤ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਸਮੇਂ ਅਤੇ ਵਰਤਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਗਲਤੀਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਫਾਇਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਚਾਰਜ/ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਰੰਟ ਬਾਰੇ ਕੋਈ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਡਾਇਨੈਮਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਛੋਟੀ ਮਿਆਦ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਤੇ ਹੌਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਸਮਾਂ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਪੂਰੀ ਚਾਰਜ ਸਮਰੱਥਾ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਨਹੀਂ ਲਗਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਦਰਸਾਏਗੀ।