쿨롱 계산

셀 수 없을 정도로 SOC 추정에 대한 질문을 많이 받았습니다. 이 질문은 일반적으로 누군가의 배낭 게이지가 30%로 표시되고 2분 후에 꺼질 때 나타납니다. 10번 중 9번의 근본 원인은 쿨롱 계산이 잘못되었기 때문입니다.

Coulomb Counting

쿨롱 카운팅 트랙은 충전 및 충전을 추적합니다. 종이에 아주 간단합니다. 시간이 지남에 따라 전류를 통합하고, 누적 기록을 유지하며, 그 기록을 통해 셀에 남은 주스의 양을 알 수 있습니다.

BMS는 전류를 샘플링하고-애플리케이션에 따라 일반적으로 10Hz에서 100Hz 사이에서{3}}각 샘플에 시간 간격을 곱합니다. 그것들을 더하세요. 시작 용량에서 빼십시오. SOC 번호가 있습니다.

교과서가 충분히 강조하지 않는 것이 바로 여기에 있습니다. 귀하가 의존하고 있는 전류 센서에는 오프셋 드리프트가 있습니다. 게인 오류가 있습니다. 온도계수를 가지고 있습니다. 일반적인 자동차 션트의 사양은 ±0.5%일 수 있지만 이는 이상적인 조건인 25도에 해당합니다. 7월 피닉스에서 자세히 살펴보면 다른 수치를 볼 수 있습니다.

저는 2019년에 48V 마일드 하이브리드 프로그램을 작업했습니다. 우리는 100μΩ 정격의 Vishay 션트를 사용했습니다. 아름다운 스펙 시트. 연구실에서는 모든 것이 완벽하게 추적되었습니다. 정지 상태에서 회생 제동을 하는 차량에 넣고-그리고-교통을 운행하면 6시간 후 SOC가 8% 표류했습니다. 션트의 열 질량은 과도 전류를 따라잡을 수 없습니다. 결국 우리는 션트 자체에 전용 온도 센서를 추가하고 BMS 펌웨어에서 보상 알고리즘을 실행했습니다.

Coulomb Counting

이게 맨날 사람을 물어뜯어요. 홀 효과 센서 또는 션트에 노이즈 플로어가 있습니다. 일반적인 EV 팩의 경우 500mA 미만이면 신호-대-잡음 비율이 떨어집니다. 하지만 전지는 여전히 자가방전 중입니다.- BMS는 여전히 대기 전류를 소비하고 있습니다. 접촉기에 누출이 있습니다.

2-주간의 주차 기간 동안 이러한 작은 흐름이 합산됩니다. 쿨롱 카운터가 등록하지 않은 SOC가 3~4% 감소한 팩을 본 적이 있습니다. 주인이 휴가에서 돌아왔을 때 게이지에는 85%가 표시되어 있지만 실제 용량은 81%에 가깝습니다. 몇 번 그렇게 하면 재보정 창이 따라잡을 수 없습니다.

일부 팀은 병렬 자가 방전-모델을 실행합니다. 다른 사람들은 4시간 이상의 휴식 시간 후에 OCV 재보정을 강제합니다. 완벽한 대답은 없습니다. ISO 26262 담당자는 FMEA에서 이를 어떻게 처리하는지 묻고 문서화된 전략을 갖는 것이 좋습니다.

발달 중에 특성화한 세포는 500주기 이후의 세포가 아닙니다. 공칭 용량이 떨어집니다. 내부 저항이 증가합니다. 그러나 쿨롱 계수기는 당신이 말하지 않는 한 그것을 알지 못합니다.

TI의 게이지 IC-예를 들어 BQ34 시리즈-는 내부 임피던스 추적을 실행하고 시간이 지남에 따라 완전 충전 용량을 조정합니다. 이는 기본 쿨롱 계산 위에 계층화된 모델- 기반 접근 방식입니다. Maxim 17205도 비슷한 기능을 수행합니다. 맞춤형 BMS 설계의 경우 이를 직접 구축하며 특정 세포 화학에서 검증된 노화 데이터가 필요합니다.

NCM 셀은 여기서 LFP와 다르게 동작합니다. LFP는 20~80% SOC 범위에서 OCV- 기반 수정을 거의 쓸모 없게 만드는 평탄한 전압 안정기를 가지고 있습니다. 쿨롱 계산에 더 많이 의존하게 되었는데, 이는 현재 감지 정확도가 더욱 중요하다는 것을 의미합니다.

Coulomb Counting

완전 충전은 당신의 친구입니다. 전압이 종료 임계값에 도달하고 전류가 C/20 이하로 감소하거나 컷오프가 무엇이든 간에 100%로 재설정됩니다. 단순한. 믿을 수 있는. 충전기와 BMS가 "가득 참"의 의미에 동의한다고 가정할 때마다 작동합니다.

방전 종료가 더 까다롭습니다. 전압 무릎은 가파르고 온도-에 따라 다르며 최근 부하 기록의 영향을 받습니다. 대부분의 시스템은 비어 있는 상태에서 재보정되지 않습니다. 그들은 단지 완전 충전을 기준점으로 사용하고 그 사이의 계산을 신뢰합니다.

일부 고정식 저장소 설치에서는 정기적인 용량 테스트를 실행합니다. 한 달에 한 번 시스템은 제어된 완전 방전 및 재충전을 수행합니다. 그것은 당신에게 근거 진실을 제공합니다. EV를 보유한 차량 운영자도 때때로 이 작업을 수행합니다. 운영상 짜증나지만 드리프트 문제를 해결합니다.

쿨롱 계산은 정교한 알고리즘이 아닙니다. 오류 소스가 많은 덧셈과 뺄셈입니다. 오류가 어디서 발생하는지 이해하고 오류를 제한하는 전략을 갖추는 것이 정교함입니다.

현재 센서를 올바르게 선택하세요. 온도 동작을 이해합니다. 코드 한 줄을 작성하기 전에 재보정 전략을 계획하세요. 실제 부하 프로필에 따라 실제 온도에서 실제 셀로 테스트합니다. 전원 공급 장치와 전자 부하가 포함된 벤치 설정은 현장에서 볼 수 있는 문제를 보여주지 않습니다.