Hybrid Vehicle Battery Internal Resistance Testing Paraan

Sa Hybrid Vehicles, Ang baterya ng kuryente ay karaniwang gumagamit ng mga baterya na may mataas na kapangyarihan na binubuo ng maraming mga lithium o nickel-metal hydride cells na konektado sa serye. Ang mga baterya na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na singil at kapangyarihan ng paglabas, mababang pagkawala, at mataas na agarang paglabas ng kasalukuyang. Ang panloob na pagtutol ay isang napakahalagang teknikal na parameter para sa mga baterya ng kuryente Habang sinusukat nito ang kadalian ng paghahatid ng ion at elektron sa loob ng baterya. Ito ay makabuluhang nakakaapekto sa singil at pagpapalabas ng kapangyarihan ng baterya, Kasalukuyan, Henerasyon ng init, at pagkawala ng enerhiya.

Mga Katangian sa Panloob na Paglaban sa Baterya

1. Baterya panloob na paglaban na katumbas ng circuit

Kasama sa panloob na pagtutol ng baterya OHMIC RESISTANCE AT POLARIZATION RESISTANCE. Ang paglaban ng ohmic ay ang paglaban ng mga materyales sa elektrod, Electrolytes, mga separator, at ang paglaban ng contact sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng baterya. Ang paglaban sa polariseysyon ay tumutukoy sa panloob na paglaban na dulot ng polariseysyon sa panahon ng mga electrochemical reaksyon sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes.

Sa katumbas na modelo ng circuit, Ang R1 ay kumakatawan sa baterya ohmic resistance, habang ang R2 at R3 ay kumakatawan sa paglaban sa polariseysyon. Ang ohmic resistance ay karaniwang isang pare -pareho na hindi nagbabago nang malaki at pangunahing tinutukoy ng mga kadahilanan tulad ng materyal na sistema ng baterya, Panloob na istraktura, at pamamaraan ng koneksyon. Sa kabilang banda, Ang paglaban ng polariseysyon ay mas sensitibo sa mga panlabas na kadahilanan. Halimbawa, ang singil at paglabas ng kasalukuyang, temperatura ng pagpapatakbo, at estado ng singil (Soc) Lahat ay nakakaapekto sa paglaban na ito.

2. AC Panloob na Paglaban

Maaaring masukat ang panloob na pagtutol ng baterya gamit ang iba't ibang mga pamamaraan batay sa iba't ibang mga prinsipyo. Ayon sa mga prinsipyo at pamamaraan ng pagsubok, Ang panloob na pagtutol ng baterya ay maaaring maiuri sa AC Panloob na Paglaban at DC Panloob na Paglaban.

Kung a 1 Ang KHz sine wave AC kasalukuyang signal ay inilalapat sa positibo at negatibong mga terminal ng baterya, Ang mga halaga ng R2 at R3 ay karaniwang maliit at maaaring mapabayaan sa dalas na ito. Ang panloob na pagtutol na sinusukat gamit ang pamamaraang ito ay mas malapit sa ohmic resistance R1.

Ang AC panloob na pagsubok sa paglaban ay batay sa prinsipyong ito. Sa pamamagitan ng paglalapat ng isang 1 KHz sine wave kasalukuyang signal sa positibo at negatibong mga terminal ng baterya at pagsukat ng pagbagsak ng boltahe at kasalukuyang signal, Maaaring kalkulahin ang impedance ng baterya. Samakatuwid, Ang AC panloob na pagtutol ay humigit -kumulang na katumbas ng ohmic resist R1. Sa mga linya ng paggawa ng baterya, Ang mga panloob na resisting tester ay karaniwang ginagamit upang subukan ang mga indibidwal na mga cell, at ang panloob na pagtutol na sinusukat ng naturang mga tester ay ang AC Panloob na Paglaban.

3. DC Panloob na Paglaban

Hybrid Vehicle Ang mga power pack ng baterya ay binubuo ng maraming mga cell na konektado sa serye, karaniwang may saklaw ng boltahe na 200-400 v. Dahil sa mataas na boltahe ng pack ng baterya, direktang kasalukuyang (DC) Ang mga pamamaraan ng pagsubok ay karaniwang ginagamit para sa mga kadahilanan sa kaligtasan at kagamitan.

Sa DC Panloob na Pagsubok sa Paglaban, Ang isang palaging kasalukuyang pulso ay inilalapat sa baterya. Ang kasalukuyang pulso na ito ay karaniwang tumatagal sa isang maikling panahon.

Ang DC Internal Resistance Testing ay karaniwang isinasagawa sa isang setting ng laboratoryo gamit ang dalubhasang kagamitan sa paglabas ng singil. Ang panloob na pagtutol ng DC ay maaaring sumasalamin sa totoong panloob na estado ng paglaban ng pack ng baterya sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon. Kasama dito ang parehong ohmic resistance at paglaban sa polariseysyon at nagbibigay ng mga pananaw sa pagsingil at pagpapalabas ng baterya pati na rin ang katayuan sa pagtanda nito. Samakatuwid, Ang panloob na pagtutol ng DC ay isang mahalagang tagapagpahiwatig ng teknikal para sa pagsusuri ng mga pack ng baterya.

4. Mga kadahilanan na nakakaapekto sa panloob na pagtutol ng baterya

Ang panloob na pagtutol ng isang baterya ay malapit na nauugnay sa mga panlabas na kondisyon ng pag -load at ang operating environment ng baterya. Ito ay isang dynamic na variable na naiimpluwensyahan ng maraming mga kadahilanan, kasama na:

1. Temperatura ng pagpapatakbo
2. Katayuan ng baterya SOC
3. Singilin at paglabas ng kasalukuyang laki
4. Tagal ng singilin at paglabas ng mga siklo

Para sa mga pack ng baterya ng kuryente, Ang panloob na pagtutol ay karaniwang sinusukat sa ilalim ng isang tiyak na kondisyon, tulad ng isang ganap na sisingilin na estado sa temperatura ng silid, Maliban kung sinabi.

DC Panloob na Paglaban (DCR) Paraan ng Pagsubok

Hybrid Vehicle Ang mga baterya ay karaniwang mga baterya na may mataas na kapangyarihan na nagpapatakbo sa ilalim ng mataas na lakas at madalas na singilin at paglabas ng mga kondisyon. Samakatuwid, Kapag sinusubukan ang panloob na pagtutol ng isang baterya ng hybrid na sasakyan sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, Ang mga parameter ng pagsubok tulad ng kasalukuyang laki, tagal, Baterya Soc, at ang temperatura ng pagpapatakbo ay dapat gayahin ang aktwal na mga kondisyon ng paggamit ng baterya sa sasakyan.

Ang pamamaraan para sa pagsubok ng hybrid na sasakyan ng baterya ng baterya sa panloob ay nakabalangkas nang detalyado sa GB/T. 31467.1-2015, Artikulo 7.2. Ang mga tiyak na hakbang ay ang mga sumusunod:

1. Ang isang palaging kasalukuyang ay ginagamit para sa singil ng pulso at paglabas.
2. Ang paglabas ay tumatagal para sa 18 Segundo, Ang pagsingil ay tumatagal ng 10 Segundo, At mayroong isang 40 segundo na panahon ng pahinga sa pagitan.
3. Ang temperatura ng paligid ay nakatakda sa 40 ° C., temperatura ng silid, 0° C., at -20 ° C..
4. Nakatakda ang SOC ng baterya 80%, 50%, at 20%.
5. Itala ang boltahe ng baterya pack at kaukulang singil at naglalabas ng kasalukuyang sa bawat sandali.
6. Kalkulahin ang panloob na pagtutol batay sa formula ng paglaban ng paglaban, na may mga pagsubok sa pagsubok ng 0.1 s, 2 s, at 10 s. Ang pagkalkula para sa paglaban sa singil ay katulad ng paglaban sa paglabas.

Pananaliksik sa Mga Pamamaraan sa Pagsubok sa Panloob na Paglaban sa Baterya Batay sa Pagsubok sa Sasakyan

Sa mga praktikal na aplikasyon ng engineering, Hindi laging magagawa upang masubukan ang baterya sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, Lalo na kapag naka -install na ang baterya sa isang sasakyan. Sa ganitong mga kaso, Ang hamon ay namamalagi sa kung paano makuha ang mga panloob na mga parameter ng paglaban ng baterya sa ilalim ng aktwal na mga kondisyon sa pagsubok sa sasakyan. Sa panahon ng pagsubok sa sasakyan, real-time na data mula sa iba't ibang mga system, tulad ng makina, Electric Motor, at baterya, maaaring makolekta gamit ang mga kagamitan sa pagkuha ng data.

Isaalang -alang ang halimbawa ng isang hybrid na sasakyan pagsubok sa kondisyon ng sasakyan. Ang pagsubok ay tumatagal para sa 30 minuto (1,800 Segundo), na may isang sampling dalas ng 10 Hz. Kasama sa nakolekta na data ang boltahe ng baterya, Kasalukuyan, temperatura, at Soc, sumasalamin sa singilin at pagpapalabas ng estado ng baterya sa panahon ng aktwal na operasyon ng sasakyan. Pinapayagan ang nakolekta na data para sa pagkalkula ng panloob na paglaban ng baterya sa ilalim ng mga kondisyon ng real-world.

Ang pormula ng pagkalkula ng panloob na baterya ng baterya batay sa data ng sasakyan

Mula sa nakolekta na data, Maaari itong sundin iyon, sa panahon ng aktwal na mga kondisyon sa pagmamaneho, Ang baterya ay karaniwang nagpapatakbo sa ilalim ng singilin at paglabas ng pulso sa halos lahat ng oras, na may mga tibok ng pulso ng 1-2 segundo.

Tukuyin natin ang paglabas ng kasalukuyang direksyon bilang positibo at ang singilin kasalukuyang direksyon bilang negatibo. VBV_BVB​ kumakatawan sa boltahe ng open-circuit ng baterya, habang Vov_oVO​ ay ang output ng boltahe mula sa baterya hanggang sa panlabas na pag -load, at $R$ ay ang panloob na pagtutol.

Sa oras T1T_1t1​, Ang boltahe ng baterya at kasalukuyang ay tinutukoy bilang V1v_1V1​ at I1I_1I1​, At sa oras T2T_2t2​, ang mga halaga ay V2V_2V2​ at I2I_2I2​. Batay sa teorya ng circuit, Ang mga sumusunod na equation ay maaaring makuha:

V1 = vo - i1 × r(1)V_1 = v_{oc} – I_1 \times R \quad (1)V1​=Voc​-I1​×R(1) V2 = vo - i2 × r(2)V_2 = v_{oc} – I_2 \times R \quad (2)V2​=Voc​-I2​×R(2)

Mula sa mga equation (1) at (2), panloob na pagtutol ng baterya $R$ maaaring kalkulahin bilang:

R = −v1 - v2i1 - i2(3)R = -\frac{V_1 – V_2}{I_1 – I_2} \Quad (3)R=-I1​-I2​V1​-V2​​(3)

Kung sa oras T1T_1t1​, I1 = 0i_1 = 0I1​=0, pagkatapos:

R=V1−V2I2R = \frac{V_1 – V_2}{I_2}R=I2​V1​-V2​​

Ang pormula na ito ay naaayon sa Pambansang Pamantayang Pamantayan, kung saan ang patuloy na kasalukuyang paglabas at singil ay inilalapat, na may paunang kasalukuyang itinakda sa zero.

Pamamaraan sa pagkalkula ng panloob na baterya batay sa data ng sasakyan

Gamit ang formula (3) at ang aktwal na data na nakolekta sa panahon ng pagsubok sa sasakyan, Ang panloob na pagtutol ng baterya ay maaaring kalkulahin sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon (tulad ng oras, temperatura, at Soc). Halimbawa, Kung nais naming kalkulahin ang panloob na pagtutol para sa isang tagal ng 1 segundo pulso, Ang pagkalkula ay ang mga sumusunod:

1. Pagpili ng data: Una, Pumili ng isang segment ng singilin at paglabas ng data sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon (temperatura at soc), at kalkulahin ang panloob na pagtutol para sa bawat 1 segundo na panahon, tulad ng R1, R2, R3,…,RNR_1, R_2, R_3, \tuldok, R_nR1​,R2​,R3​,…,Rn​.
2. Pagproseso ng data: Matapos alisin ang anumang mga outlier o hindi normal na data, Kalkulahin ang average ng mga resulta upang matukoy ang panloob na pagtutol ng baterya sa ilalim ng mga kundisyong ito.

Ang pamamaraang ito ay maaaring magamit upang makalkula ang panloob na pagtutol para sa mga tibok ng pulso ng 2 Segundo o 10 Segundo, Depende sa application.

Halimbawa Pagkalkula ng Panloob na Paglaban sa Baterya

Isang halimbawa ng pagkalkula ng panloob na paglaban para sa isang baterya ng hybrid na sasakyan ay ipinakita. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba ang data na nakolekta ng real-time, kasama na ang oras, Soc, boltahe ng baterya, Kasalukuyan, at temperatura, na may pangwakas na haligi na kumakatawan sa kinakalkula na 1-segundo panloob na pagtutol. Sa pamamagitan ng pagtanggal ng anumang mga outlier, Ang average na halaga ay nakuha para sa mas mahusay na kawastuhan.

Konklusyon

1. Ang panloob na pagtutol ng baterya ay makabuluhang nakakaapekto sa pagganap ng baterya, At ang pagsubok sa panloob na pagtutol ay isang mahalagang bahagi ng pag -unlad ng sasakyan ng hybrid. Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, Ang Hybrid Vehicle Battery Internal Resistance ay karaniwang nasubok ayon sa Pambansang Pamantayan GB/T. 31467.1-2015.
2. Sa mga sitwasyon kung saan hindi posible ang pagsubok sa laboratoryo, Ang panloob na pagtutol ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagkolekta ng mga tukoy na data ng kondisyon ng operating mula sa baterya ng hybrid na sasakyan. Ang pamamaraan na inilarawan dito ay maaaring matugunan ang mga kinakailangan para sa karamihan sa mga aplikasyon ng engineering.