ما هو مقياس كولوم (مراقبة البطارية)؟ هل يجب عليك استخدام مقياس كولوم أو الفولتميتر لبطارية LiFePO₄ SOC؟

مع التطور السريع للطاقة المتجددة وتخزين الطاقة، العديد من الصناعات تنتقل من بطاريات الرصاص إلى بطاريات الليثيومو حياة دورة أفضليعد عرض حالة البطارية ملحقات أساسية لأي بنك بطارية، وتشمل الخيارات الشائعة وولتمترات بسيطة ومراقبات بطارية كولوم متر (مستندة إلى شنت). ولكن كيف تقارن بينهما؟خاصة على بطاريات الليثيوممتى يكون فولتمتر كافياً، ومتى يكون كولوممتر الخيار الأفضل؟

الفرق بين فولت متر وكولوم متر

يمكن أن يطلق عليهما اسم "مراقب البطارية"، ولكن مبادئ قياسهما مختلفة بشكل أساسي:

يقدر عداد الفولت حالة الشحن (SOC) بناءً على الجهد النهائي للبطارية.
قياس الكولومب (مراقب البطارية) يحسب SOC باستخدام تكامل التيار (عد الأمبير-ساعة) عن طريق قياس الشحنة في / خارج من خلال شنت.

طريقة سريعة لتمييزهما: سيبين مقياس الكولومب التيار (بالمبربر) ؛ فولتمتر لن يفعل ذلك. حتى لو كان مقياس الفولتمتر يظهر شريط SOC الزائف ، فإنه لا يمكن قياس التيار.

لماذا يقول الناس "فولتمترات بعض البطاريات غير دقيقة"؟

على افتراض أن قياس الجهد نفسه دقيق، فإن "عدم الدقة" المكتشفة عادة ما تشير إلى تقدير SOC،والتي يستمدها مقياس فولت من منحنى فولتاج ثابت SOC المخزن لكل بطارية كيميائيةبعض النماذج تضيف خوارزميات تعويض، ولكن الجهد لا يزال يتأثر بسهولة من قبل ظروف العالم الحقيقي:

1. انخفاض / ارتفاع في الجهد تحت الحمل أو الشحن- المقاومة الداخلية تسبب انخفاض في الجهد عند التفريغ أو ارتفاعه عند الشحن، مما يسبب تقلبات أو تأخر في SOC المقدر.
2. شيخوخة البطاريةمع تزايد المقاومة الداخلية مع تقدم العمر، يصبح انحراف الجهد أكثر وضوحا، مما يؤدي إلى زيادة تشويه SOC.

هذا مشكلة خاصة للبطاريات LiFePO4 (LFP) ، التي يتغير فولتها في الدائرة المفتوحة قليلا جدا (فارق 0.2 فولت بين 10٪ و 90٪ SOC) ،مما يجعل تقدير SOC القائم على الجهد غير موثوق به بشكل خاص.

ما هي المشكلة التي يحلها مقياس كولومب؟

تتضمن مجموعة مقياس كولوم نموذجية وحدة عرض، وشركة تحويل دقيقة، وكابلات توصيل. Installation is slightly more involved than a voltmeter because the shunt must be installed in series on the battery main negative (B−)​ line — this allows the system to "see" all current flowing in and out.

بعد إدخال السعة المسجلة للبطارية (Ah) أثناء الإعداد، يقوم الشاشة بتكامل التيار باستمرار مع مرور الوقت لحساب SOC الحقيقي:

مثال: بطارية 200Ah مشحونة بالكامل تفريغها عند 40A لمدة 1 ساعة → SOC يظهر 160Ah المتبقية.ثم شحن في 20A لمدة 1h → SOC يظهر 180Ah.

لأن SOC مستمدة من التيار (الذي هو مستقر وأقل تأثيرا على الحمل أو درجة الحرارة) بدلا من الجهد ، وقراءة هو أكثر دقة بشكل ملحوظ حتى أثناء الشحن / تفريغ نشط.

كيفية الاختيار بين فولت متر وكولوم متر

يمتلك عداد الفولت ميزتين رئيسيتين: الأسلاك البسيطة والتكلفة المنخفضة. عادة ما تبلغ بضعة دولارات أمريكية فقط. تتراوح عدادات الكولوم من حوالي 10 دولارات إلى عدة مئات من الدولارات أمريكية اعتمادًا على الميزات والمواصفات.

إذا كنت مصنع بطاريات أو مستخدم نهائي يعمل بميزانية محدودة، فكر في ما يلي:

1. كيمياء البطارية:
   بطاريات الرصاص والحمض:قد يكون مقياس الفولت مقبولًا إذا كانت الميزانية ضيقة ولم تكن الدقة العالية أمرًا حاسمًا.
   بطاريات الليثيوم، وخاصة LiFePO4:يوصى بشدة بقياس الكولومب. يتراوح فولتاج الدائرة المفتوحة LiFePO4 فقط ≈ 0.2 فولت بين 10٪ و 90٪ SOC ، مما يجعل تقدير SOC القائم على الجهد غير دقيق للغاية.
2. ضرورة الدقةن:
   احتياجات الدقة المنخفضة
   تعقب SOC عالي الدقة / دقيق → CoulombMeter
3. سيناريوهات الاستخدامo:
   البطارية معظمها في حالة راحة / تستخدم قليلاً ، فحص أحيانية → فولتميتر
   شحن وتفريغ متكرر، تحتاج إلى مراقبة SOC أثناء التشغيل → Coulomb Meter

لمزيد من المعلومات حول شاشات البطارية الخاصة بنا وملاحظات التطبيق، يرجى زيارة:www.capdisp.com.