Soc萤石als der Zustand der verfugbaren elektrischen科特布斯在der空中打脚definiert了,normalerweise ausgedruckt als Prozentsatz。Da死verfugbare elektrische科特布斯我去装,和Entladestrom温度和Alterungsphanomenen variiert,将死亡定义des Ladezustands ebenfalls在请来两Arten unterteilt:绝对Ladezustand;ASOC)和相对的电荷状态(相对Ladezustand;RSOC)。Normalerweise liegt der德国der relativen Ladezustande说是0%和100%,im Gegensatz祖茂堂100%,要是der Akku vollstandig geladen坚持,和0%,要是er vollstandig entladen坚持。Der绝对Ladezustand是静脉Referenzwert, Der来自民主党贝Der Herstellung Der空中打脚vorgesehenen festen Kapazitatswert berechnet将。Der绝对Ladezustand静脉neuen,沃尔wiederaufladbaren空中打脚betragt 100%;明信片gealterte空中打脚,欧什您要是沃尔aufgeladen坚持,unt verschiedenen装货——和Entladebedingungen erreichen错的100%。死folgende Abbildung zeigt窝Zusammenhang来Spannung Batteriekapazitat贝unterschiedlichen Entladeraten。我辞职信Entladerate死去,desto geringer是Batteriekapazitat死去。 Bei niedrigen Temperaturen sinkt auch die Akkukapazität.

位的。1。Zusammenhang来Spannung Kapazitat贝unterschiedlichen Entladeraten Temperaturen

1.2 Maximale Ladespannung
死maximale Ladespannung hangt von der chemischen Zusammensetzung和窝Eigenschaften der空中打脚ab。死Ladespannung静脉ternaren Lithium-Ionen-Batterie (NMC) betragt normalerweise 4 2 V和4,35 V, der Spannungswert variiert jedoch我Kathoden——和Anodenmattenversuchen票。

1、3沃尔aufgeladen

明信片空中打脚镀金als vollstandig geladen,要是死Differenz来der Batteriespannung der maximalen Ladespannung wenig als 100 mV betragt和der Ladestrom auf C / 10 reduziert坚持。死Bedingungen毛皮一张vollstandige Aufladung variieren我Batterieeigenschaften票。
死folgende Abbildung zeigt死Ladeeigenschaften进行typischen Lithium-Ionen-Akkus。要是死Batteriespannung der maximalen Ladespannung entspricht和der Ladestrom auf C / 10 reduziert将,镀金死空中打脚als vollstandig geladen。

Abbildung 2。Ladekennlinie静脉Lithiumbatterie

1。4 Mindestentladespannung (Mini-Entladespannung)

死niedrigste Entladespannung萤石als Entladeschlussspannung definiert了,normalerweise死Spannung毛皮Ladung 0%。这位Spannungswert是凯文溃烂温特,sondern variiert我去最后,温,Alterung等。

1.5 Vollstandige Entladung
要是死Batteriespannung kleiner奥得河gleich der minimalen Entladespannung坚持,萤石冯静脉vollstandigen Entladung gesprochen了。

1.6装货和Entladerate (C-Rate)
死装- / Entladerate这Darstellung des装载/ Entladestroms区别苏珥Batteriekapazitat化生。您要是那些空中打脚的风景明信片一张小时朗贝1°C entladen entladt西奇模空中打脚im Idealfall vollstandig。Unterschiedliche装货——和Entladeraten fuhren祖茂堂unterschiedlichen verfugbaren Kapazitaten。Generell镀金:我(hoh死装,和Entladerate desto geringer是死verfugbare Kapazitat。

1 7 Lebenszyklus
死Anzahl der Zyklen有一个,是不是经常一张空中打脚vollstandig geladen和entladen,是anhand der tatsachlichen Entladekapazitat和der Auslegungskapazitat geschatzt了萤石。杰德发作,要是死kumulative Entladekapazitat der Auslegungskapazitat entspricht, betragt死Anzahl der Zyklen静脉。Normalerweise sinkt死Kapazitat进行vollstandig geladenen Akkus 500舀出票和Entladezyklen嗯10国际清算银行20%。

Abbildung 3。死Beziehung来der Anzahl der c-Zyklen Batteriekapazitat

1.8 Selbstentladung
死Selbstentladung通向Batterien nimmt麻省理工学院der温祖茂堂。Selbstentladung是凯文Herstellungsfehler, sondern一张Eigenschaft der空中打脚selbst。Allerdings萤石欧什一张unsachgemaße Handhabung贝der Herstellung祖茂堂静脉erhohten Selbstentladung fuhren。Im Allgemeinen verdoppelt西奇死Selbstentladungsrate贝jedem Anstieg der Batterietemperatur嗯10°C。死Selbstentladungsrate冯Lithium-Ionen-Batterien betragt大约1 - 2 % pro Monat在内的冯Nickel-Batterien 10 - 15 % pro Monat betragt。

FEIGE。4 Leistung der Selbstentladungsrate der Lithiumbatterie贝verschiedenen Temperaturen

2。Einfuhrung des Batterie-Coulometers

2。1 Funktionseinfuhrung des电量计

Das Batteriemanagement萤石als菩提树des Energiemanagements betrachtet了。Im Batteriemanagement】库仑计毛皮死Abschatzung der Kapazitat der空中打脚verantwortlich。塞纳河Grundfunktionen能帮Spannung死去,窝装载/ Entladestrom和死Batterietemperatur uberwachen和窝Ladezustand (SOC)和der空中打脚的死volle Ladekapazitat (FCC) der空中打脚schatzen。Es有请来两typische Methoden苏珥Schatzung des Ladezustands静脉空中打脚:死Leerlaufspannungsmethode Coulomb-Methode(缴纳)和死亡。死安德利果汁方法是范德·冯·RICHTEK entwickelte dynamische Spannungsalgorithmus。

2.2 Leerlaufspannungsmethode
麻省理工学院der Leerlaufspannungsmethode des电量计是死Implementierung einfach和萤石的军队Nachschlagen der Tabelle anhand der民主党Ladezustand entsprechenden Leerlaufspannung ermittelt了。Der angenommene Zustand Der Leerlaufspannung是Batterieklemmenspannung死去,要是死空中打脚大约兰格als 30 Minuten ruht。

死Batteriespannungskurve variiert我最后一票、温度和Batteriealterungsbedingungen。大刀萤石静脉节installiertes Leerlaufvoltmeter窝Ladezustand不vollstandig darstellen;Der Ladezustand萤石不einfach军队杯耀光天改学院abgeschatzt了。麻省理工学院anderen Worten:要是der Ladezustand努尔的军队在der Nachschlagen Tabelle geschatzt将,是der Fehler groß。死folgende Abbildung zeigt, dass死gleiche Batteriespannung geladen、entladen将和der军队死Leerlaufspannungsmethode erhaltene SOC variiert。

是不是来自der folgenden Abbildung ersichtlich坚持,有欧什贝unterschiedlicher Belastung贝姆Entladen杯großen更Ladezustand化生。Grundsatzlich eignet西奇das Leerlaufspannungsverfahren也努尔毛皮和麻省理工学院geringen Anforderungen Genauigkeit des Ladezustands死去,是不是那些Blei-Saure-Batterien奥得河unterbrechungsfreie Stromversorgungen我汽车。

嗯kumulative Fehler祖vermeiden有es在内的des normalen Batteriebetriebs drei mogliche Zeitpunkte:不可或缺des Ladevorgangs(转换端),不可或缺der Entladung和Ruhezustand (EOD)(放松)。Der Zustand„不可或缺des Ladevorgangs”zeigt, dass死空中打脚vollstandig geladen坚持和Der Ladezustand 100% betragen sollte。Der Zustand„不可或缺des Ladevorgangs”zeigt, dass死空中打脚vollstandig entladen坚持和Der Ladezustand (SOC) 0% betragen sollte。Es萤石静脉绝对Spannungswert盛奥得河麻省理工学院去年variieren der。Im Ruhezustand将韦德der Akku geladen还有entladen和bleibt死也是皮毛langere时间。要是der Benutzer窝Ruhezustand der空中打脚苏珥Korrektur des Coulomb-Messfehlers verwenden想,吵架这祖茂堂diesem Zeitpunkt麻省理工学院einem Leerlaufvoltmeter ausgestattet盛。死folgende Abbildung zeigt, dass der Ladezustandsfehler im obigen Zustand korrigiert了萤石。


2.3 Coulomb-M essmethode
贝der Coulomb-Methode将静脉Erkennungswiderstand entlang des装载/ Entladepfads der空中打脚angeschlossen。Der ADC欢迎Spannung是Erkennungswiderstand死去,死在窝Stromwert umgewandelt将,麻省民主党死空中打脚geladen奥得河entladen将。静脉Echtzeitzahler (RTC) liefert静脉积分这本aktuellen温特超级德国《时代》周刊(嗯祖茂堂wissen,是不是有库仑durchgeflossen信德。

Abbildung 7。死grundlegende Arbeitsweise Coulomb-Metrologie

麻省理工学院der Coulomb-Messmethode萤石der Ladezustand在内的des装-奥得河Entladevorgangs在Echtzeit berechnet了。Mithilfe des Ladungs-Coulomb-Zahlers和des Entladungs-Coulomb-Zahlers能帮死verbleibende Kapazitat (RM)和死volle Ladungskapazitat (FCC) berechnet了。Gleichzeitig能帮死Restkapazitat (RM)和死Vollladekapazitat (FCC)欧什苏珥Berechnung des Ladezustands herangezogen了,namlich (SOC = RM / FCC)。Daruber hinaus萤石es欧什死verbleibende时间abschatzen, z。b .窝Stromverbrauch (TTE)和死Vollladung (TTF)。

请来两Hauptfaktoren verursachen Genauigkeitsabweichung der Coulomb-Messmethode死去。Der奥地利第一储蓄基础是死Anhaufung冯Offsetfehlern贝elektrischen ADC-Messungen。Obwohl der Messfehler麻省理工学院der aktuellen Technologie relativ蒙古包是,麻省理工学院将der Fehler der时间zunehmen,要是es keine祝方法有,ihn祖茂堂beseitigen。死folgende Abbildung zeigt, dass es der实践keine Obergrenze毛穴kumulativen Fehler有,我要是Laufe der时间keine Korrektur erfolgt。

嗯kumulative Fehler祖vermeiden有es在内的des normalen Batteriebetriebs drei mogliche Zeitpunkte:不可或缺des Ladevorgangs(转换端),不可或缺der Entladung和Ruhezustand (EOD)(放松)。Der Zustand„不可或缺des Ladevorgangs”zeigt, dass死空中打脚vollstandig geladen坚持和Der Ladezustand 100% betragen sollte。Der Zustand„不可或缺des Ladevorgangs”zeigt, dass死空中打脚vollstandig entladen坚持和Der Ladezustand (SOC) 0% betragen sollte。Es萤石静脉绝对Spannungswert盛奥得河麻省理工学院去年variieren der。Im Ruhezustand将韦德der Akku geladen还有entladen和bleibt死也是皮毛langere时间。要是der Benutzer窝Ruhezustand der空中打脚苏珥Korrektur des Coulomb-Messfehlers verwenden想,吵架这祖茂堂diesem Zeitpunkt麻省理工学院einem Leerlaufvoltmeter ausgestattet盛。死folgende Abbildung zeigt, dass der Ladezustandsfehler im obigen Zustand korrigiert了萤石。

Der zweite Hauptfaktor, Der苏珥Genauigkeitsabweichung Der Coulomb-Messung beitragt,坚持Der Fehler Der vollstandigen Ladekapazitat (FCC), Der死Differenz来民主党温特Der Entwurfskapazitat Der空中打脚Der tatsachlichen Vollladekapazitat Der空中打脚darstellt。死volle Ladekapazitat (FCC)萤石的军队温,Alterung,去年国际制裁Faktoren beeinflusst了。大刀信德死Umlern——和Kompensationsmethoden der vollen Ladekapazitat毛皮死Coulomb-Messung sehr wichtig。死folgende Abbildung zeigt Tendenz冯Ladezustandsfehlern死去,要是死volle Ladekapazitat uber -和unterschatzt将。

2.4库仑计麻省理工学院dynamischem Spannungsalgorithmus
Das库仑计麻省理工学院dynamischem Spannungsalgorithmus萤石窝Ladezustand静脉Lithiumbatterie ausschließlich anhand der Batteriespannung berechnen。这方法basiert der Differenz汪汪汪来der Batteriespannung der Leerlaufspannung der空中打脚,嗯窝zunehmenden奥得河abnehmenden Betrag des Ladezustands abzuschatzen。死dynamischen Spannungsinformationen能帮das Verhalten冯Lithiumbatterien effektiv simulieren,嗯窝Ladezustand(%)祖茂堂bestimmen,这方法是jedoch der拉赫走错,死Batteriekapazitat abzuschatzen (mAh)。

死Berechnung erfolgt mithilfe进行iterativen Algorithmus, der jeden Anstieg奥得河Abfall des Ladezustands basierend auf der dynamischen Differenz来der Batteriespannung der Leerlaufspannung berechnet,嗯窝Ladezustand abzuschatzen。Im Gegensatz苏珥Coulomb-Losung akkumuliert das库仑计麻省理工学院dynamischem Spannungsalgorithmus Fehler超级时间和斯特罗姆。Das Coulomb-Coulometer是aufgrund冯Messfehlern和Selbstentladung der空中打脚oft ungenau贝der Schatzung Ladezustands。欧什der要是Messfehler sehr蒙古包是,akkumuliert der Coulomb-Zahler weiterhin Fehler,死努尔的军队vollstandiges拉登奥得河Entladen beseitigt了您能。

Das库仑计麻省理工学院dynamischem Spannungsalgorithmus schatzt窝Ladezustand der空中打脚努尔anhand Spannungsinformationen。达西不anhand der aktuellen Batterieinformationen geschatzt将,了keine Fehler akkumuliert。嗯死Genauigkeit des Ladezustands祖verbessern吵架der dynamische Spannungsalgorithmus静脉里亚尔Gerat verwenden, entsprechend der tatsachlichen Batteriespannungskurve贝Volllade——和Vollentladebedingungen嗯模参数下进行optimierten Algorithmus anzupassen。

Das Folgende是死Leistung des dynamischen Spannungsalgorithmus贝verschiedenen Entladeraten。是不是来自der Abbildung hervorgeht,坚持der Ladezustand korrekt。Unabhangig冯窝Entladungsbedingungen·冯·C / 2, C / C / 4日7和C / 10 betragt der Gesamtzustandsfehler这位方法wenig als 3%。

死folgende Abbildung zeigt死Leistung des Ladezustands unt der Bedingung静脉kurzen Ladung和静脉kurzen Entladung Akkus。Der Fehler des Ladezustands是音麦带蒙古包和Der maximale Fehler betragt努尔3%。

FEIGE。14。Leistung des dynamischen Spannungsalgorithmus贝Kurzladung Kurzentladung der空中打脚

Im Vergleich zum Coulomb-Coulometer das aufgrund·冯·Messfehlern和Selbstentladung der Batterien normalerweise祖茂堂einem ungenauen Ladezustand fuhrt, akkumuliert der dynamische Spannungsalgorithmus Fehler超级时间和斯特罗姆,是静脉großer Vorteil坚持。Da keine Informationen zum装载/ Entladestrom vorliegen,是死Kurzzeitgenauigkeit des dynamischen Spannungsalgorithmus schlecht Reaktionszeit ist langsam和死亡。Daruber hinaus是es不moglich,死volle Ladekapazitat abzuschatzen。死Leistung是jedoch langfristig, da死Batteriespannung letztlich direkt窝Ladezustand widerspiegelt。