ทฤษฎีการประจุและการคายประจุของลิเธียมและการออกแบบวิธีการคำนวณไฟฟ้า
2.4 เครื่องวัดไฟฟ้าอัลกอริทึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิก
อัลกอริทึมแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกสามารถคำนวณสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ลิเธียมตามแรงดันแบตเตอรี่เท่านั้นวิธีนี้จะประมาณการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของสถานะการชาร์จตามความแตกต่างระหว่างแรงดันแบตเตอรี่และแรงดันวงจรเปิดของแบตเตอรี่ข้อมูลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกสามารถจำลองพฤติกรรมของแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากนั้นกำหนด SOC (%) แต่วิธีนี้ไม่สามารถประเมินค่าความจุของแบตเตอรี่ (mAh) ได้
วิธีการคำนวณขึ้นอยู่กับความแตกต่างแบบไดนามิกระหว่างแรงดันแบตเตอรี่และแรงดันวงจรเปิด โดยใช้อัลกอริทึมแบบวนซ้ำเพื่อคำนวณการเพิ่มหรือลดสถานะการชาร์จแต่ละครั้ง เพื่อประเมินสถานะการชาร์จเมื่อเทียบกับโซลูชันการวัดคูลอมบ์ คูลอมบ์อัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกจะไม่สะสมข้อผิดพลาดตามเวลาและกระแสคูลอมเมตริกคูลอมเมตริกมักจะมีการประมาณค่าสถานะของประจุที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากข้อผิดพลาดในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าและการคายประจุแบตเตอรี่เองแม้ว่าข้อผิดพลาดในการตรวจจับปัจจุบันจะน้อยมาก แต่ตัวนับคูลอมบ์จะยังคงสะสมข้อผิดพลาดต่อไป และข้อผิดพลาดที่สะสมจะสามารถกำจัดได้หลังจากการชาร์จเต็มหรือคายประจุเต็มเท่านั้น
อัลกอริทึมแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก มิเตอร์ไฟฟ้าประเมินสถานะการชาร์จแบตเตอรี่จากข้อมูลแรงดันไฟฟ้าเท่านั้นเนื่องจากไม่ได้ประเมินจากข้อมูลปัจจุบันของแบตเตอรี่ จึงไม่มีข้อผิดพลาดสะสมเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของสถานะการชาร์จ อัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์จริงเพื่อปรับพารามิเตอร์ของอัลกอริทึมที่ปรับให้เหมาะสมตามกราฟแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จริงภายใต้เงื่อนไขการชาร์จเต็มและการคายประจุเต็ม
รูปที่ 12 ประสิทธิภาพของมิเตอร์ไฟฟ้าอัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกและการเพิ่มประสิทธิภาพ
ต่อไปนี้เป็นประสิทธิภาพของอัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกภายใต้อัตราการไหลที่แตกต่างกันจะเห็นได้จากตัวเลขว่าความแม่นยำในการชาร์จอยู่ในเกณฑ์ดีโดยไม่คำนึงถึงเงื่อนไขการปล่อยของ C/2, C/4, C/7 และ C/10 ข้อผิดพลาด SOC โดยรวมของวิธีนี้จะน้อยกว่า 3%
รูปที่ 13 สถานะประจุของอัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกภายใต้อัตราการคายประจุที่แตกต่างกัน
ภาพด้านล่างแสดงสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะการชาร์จสั้นและการคายประจุสั้นข้อผิดพลาดของสถานะการชาร์จยังน้อยมาก และข้อผิดพลาดสูงสุดคือ 3% เท่านั้น
รูปที่ 14 สถานะการชาร์จของอัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกในกรณีการชาร์จสั้นและการคายประจุแบตเตอรี่สั้น
เมื่อเทียบกับคูลอมบ์มิเตอร์วัดคูลอมบ์ซึ่งมักจะทำให้เกิดสถานะการชาร์จที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากข้อผิดพลาดในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าและการคายประจุแบตเตอรี่เอง อัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกจะไม่สะสมข้อผิดพลาดตามเวลาและกระแส ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเนื่องจากไม่มีข้อมูลปัจจุบันของการชาร์จ/การคายประจุ อัลกอริธึมแรงดันไฟฟ้าไดนามิกจึงมีความแม่นยำในระยะสั้นต่ำและเวลาตอบสนองช้านอกจากนี้ยังไม่สามารถประเมินความจุการชาร์จเต็มได้อย่างไรก็ตาม ใช้งานได้ดีในความแม่นยำในระยะยาว เนื่องจากแรงดันแบตเตอรี่จะสะท้อนสถานะการชาร์จโดยตรงในท้ายที่สุด
เวลาโพสต์: กุมภาพันธ์-21-2023