Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 測試與測量
 
 
測試與測量  

精確電流檢測確保車用電池健康

上網時間: 2015年12月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:鉛酸電池  車用電池  BMS  IBS  LIN 

作者:Chris Lohmeier, Vishay Intertechnology研發工程師

在一個平日放學後的夜晚。您在下著雪的夜色中駕車經過市區去安親班接孩子回家。車上的電台和導航系統一直開著,就算下車後也從不關閉它們。在這個寒冷的夜晚,空調風扇和座椅加熱器都調至最高檔。紅燈時您暫停了車子,汽車的自動停止-啟動系統關閉了引擎以節省燃料。然而,當您踩下油門準備發動時,車子沒有任何反應。您嘗試手動啟動汽車,但引擎只是發出聲音,而大燈依舊暗淡。

發生了什麼事?車裡啟動的所有新型功能和技術耗盡了電池,現在您被困在車陣中,而您的孩子還在市區的另一端等著你。

這個場景實在太熟悉了,而且,隨著新車配備越來越多的創新系統,這樣的場景也變得越來越普遍。車載創新系統都依賴於汽車電子系統的一個組成部分:鉛酸電池;但它從1950年代以來幾乎已不再有任何創新了。

鉛酸電池技術

自1912年以來,鉛酸電池一直是汽車電子系統的一個組成部分。凱迪拉克(Cadillac)最先利用這種電力,導入自動精確電流檢測,從而顛覆了汽車產業:開啟了維護汽車電池健康的時代。由於鉛酸電池的性能、耐用性和低成本,至今仍是最可行的汽車能量儲存單元。

目前已有許多醞釀中的鉛酸電池替代技術:但不是太過於昂貴,就是易碎或過大。汽車電池中的鉛有劇毒是公認的事實,但因為鉛是世界上最易於回收的金屬,也使環境問題得以緩解。據估計,美國所有電池中的鉛有97%可被回收。

遺憾的是,鉛酸電池的進步遠遠跟不上汽車和卡車中隨處可見的技術進展與步伐。根據2010年國際電池(組)委員會技術小組對最近拆除的電池故障模式的研究顯示,相較於5年前,極板/閘極相關的故障實際上增加了9%。人們普遍認為,這些故障的增加是由於新車中增加的電子系統對於電池造成額外的電子壓力所導致。

鉛酸電池為何損壞

導致鉛酸電池故障的主要原因有三:腐蝕、硫化和酸分層。這些結果分別由過充電、充電不足以及過度使用而導致。

腐蝕是指鉛板隨著時間的推移而分解;最終,其中一部份可能會徹底變質。電池中鉛板的腐蝕是不可避免的,因為它們長期浸泡在酸性溶液中。當遇到過充、深度放電和溫度過高等情況時,這個過程還會加快。延長電池壽命的關鍵不在於停止其腐蝕狀況,而是管理那些導致腐蝕的可控制因素。

當電池無法完全充電時,則可能發生硫化現象。隨著新車中的電子系統增加,這種情況也更加常見。在發動汽車後,鉛酸電池需要一定的時間正確充電。如果汽車從啟動狀態直接進入怠速,則引擎轉速降低將使交流發電機無法充份為電池充電。如果馬達未能充份加速,就可能導致電池損壞。

分層的原因可能與硫化相同。當電池持續充電不足時,僅適度循環而從未完全充電,則可能發生分層。雖然原因可能是一樣的,但會發生什麼情況則完全不同。在一個分層的電池中,電池中的電解質與液體混合物會分離開來,並積存在電池的較低區域。上層區域較輕的酸導致這部份的鉛板更容易受到腐蝕,而高濃度的較低區域則可能造成此部份鉛板的硫化。

除了腐蝕和硫化的長期影響,分層還會導致汽車啟動時性能降低的短期影響。分層還會導致虛假的電壓讀數上升,對於很多測量系統來說,這使得電池的充電量測量值比實際充電量多。

(下一頁繼續:保持車用電池健康)


1 • 2 Next Page Last Page



投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 精確電流檢測確保車用電池健康
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首