Að skilja SOC-rek

Af hverju hækkar rafhlöðuprósentan þín og hvernig á að laga það

Sýnir rafhlöðumælirinn þinn 30% en fellur svo skyndilega niður í 5%? Eða kannski hoppar hann beint úr 90% í 100% á nokkrum sekúndum?

Þetta er algengt fyrirbæri sem kallast "SOC-rek (State of Charge)." Þetta er ekki galli í rafhlöðunni þinni; Þetta er einkennandi fyrir virkni litíumrafhlöðu og hvernig rafhlöðumælar reikna út hleðslu þeirra.

Þessi handbók útskýrir nákvæmlega hvað er að gerast inni í rafhlöðunni, hvers vegna það gerist og einfalda leiðréttingu á því.

Vandamálið: „Flat spennukúrfa“

Til að skilja SOC-drift þarftu fyrst að skilja muninn á blýsýrurafhlöðu og litíum (LiFePO4) rafhlöðu.

1. Blýsýru „eldsneytismælirinn“

Hefðbundin blýsýrurafhlöða hegðar sér eins og eldsneytistankur bíls. Þegar þú notar orkuna lækkar spennan í beinni, fyrirsjáanlegri línu. Mælir getur einfaldlega skoðað spennuna (t.d. 12,2V) og vitað næstum nákvæmlega hversu mikil afkastageta er eftir (t.d. 50%). Það er auðvelt að mæla.

2. Litíum "Cliff Edge"

LiFePO4 rafhlaða er öðruvísi. Hún er hönnuð til að veita stöðuga orku í mjög langan tíma. Spennan helst næstum því sú sama hvort sem hún er 80% full eða 30% full.

Þetta er frábært til að keyra heimilistækin þín, en það er martröð fyrir rafhlöðueftirlit. Skjárinn getur ekki notað spennu til að giska á prósentuna því spennan breytist varla.

Hvernig skjárinn þinn telur orku (Coulomb-talning)

Þar sem hann getur ekki treyst á spennu notar BMS-kerfið inni í rafhlöðunni aðferð sem kallast "Coulomb-talning" (sama og ytri straumbreytir).

Ímyndaðu þér að standa við dyr með smelli og telja fólk sem kemur inn og út úr byggingu.

• Þú veist að byggingin byrjaði með 100 manns (full).
• Þú telur 50 manns sem fara út.
• Þú gerir ráð fyrir að það séu 50 manns eftir.

Þetta er það sem BMS-kerfið þitt gerir. Það mælir strauminn (Amper) sem fer inn og út með tímanum til að reikna út eftirstandandi afkastagetu (Amperstundir).

Hvers vegna "hoppið" á sér stað (rekið)

Coulomb-talning er ótrúlega nákvæm yfir dag eða viku. En yfir mánuði byrja smávægilegar mælivillur að safnast upp.

• 0,1% mælivilla skiptir ekki máli í dag.
• En eftir 3 mánuði af stöðugri hleðslu og afhleðslu hefur þessi 0,1% villa safnast upp í 10%, 20% eða jafnvel 30% frávik.

Skjárinn þinn heldur að rafhlaðan sé 40% hlaðin miðað við töluna. En líkamlega séð eru rafhlöðufrumurnar í raun tómar.

Áhrif „Draugaálagsins“

Til að tryggja öryggi og takast á við mikið álag eru TITAN litíum BMS einingar stilltar til að hunsa mjög litla strauma sem geta litið út eins og rafmagnshávaði - ef við myndum auka næmið í 0,2A opnar það glugga fyrir BMS til að „sjá“ rafmagnshávaði sem straum - ef BMS heldur að straumur sé að flæða þegar hann er það ekki, gæti það ruglað öryggisrökfræðina. Til dæmis, ef rafhlaðan er „Full“ (yfirspennuvörn virk), bíður BMS eftir að sjá Útskriftarstraum áður en það leyfir þér að hlaða aftur. Ef „hávaði“ lítur út eins og útskriftarstraumur gæti BMS-kerfið opnað hleðslutengið aftur á meðan rafhlaðan er þegar full, sem leiðir til ofhleðslu/eldhættu.

0,6A þröskuldurinn:
BMS-kerfið okkar hefur næmniþröskuld upp á um það bil 0,6 amper (um það bil 8 vött við 12V). Ef þú ert að keyra mjög litla álag - eins og eitt LED-ljós, USB-hleðslutæki fyrir síma eða biðljós á sjónvarpi - sem notar minna en 0,6A, gæti BMS-kerfið skráð þetta sem 0 amper.

Niðurstaðan:
Ef þú keyrir 0,4A álag alla nóttina (10 klukkustundir) hefur þú líkamlega fjarlægt 4Ah af orku. Hins vegar telur BMS-kerfið að þú hafir fjarlægt 0Ah. Skjárinn mun samt sýna 100%, en rafhlaðan er í raun 96%.

Lagfæringin: Að samstilla kerfið aftur

Til að laga þetta þurfum við að neyða BMS til að „endurstilla teljarann ​​sinn“ aftur á þekkt 100% punkt. Í TITAN litíum rafhlöðum höfum við innleitt sérstakan endurstillingarpunkt í verndarrökfræði okkar.

Lausnin: Full 100% hleðsla

Þú verður að hlaða rafhlöðuna að fullu þar til annað hvort af tveimur hlutum gerist:

1. Pakka yfirspennuvörn (u.þ.b. 14,4V)
2. Yfirspennuvörn í rafhlöðu (u.þ.b. 3,60V á hverri einustu rafhlöðu)

Þegar hleðslutækið ýtir rafhlöðunni upp að þessum spennumörkum virkjast BMS-vörnin stuttlega til að stöðva hleðsluna. Á þessari stundu veit BMS með vissu að rafhlaðan er 100% full.

Það endurstillir innri teljarann ​​sinn samstundis í 100% og útilokar allar uppsafnaðar rekvillur. Skjárinn þinn verður nú fullkomlega samstilltur við raunverulega orku inni í rafhlöðunni.