Crea vapor gracias al elemento calefactor. Y todos saben que es necesario reparar los elementos de calefacción y cambiar los evaporadores.
Si todo está claro con los evaporadores y los devanados de la bobina de Kanthal (Kanthal), funciona en el modo variatta y, según la resistencia, se establece la potencia. Luego, con los evaporadores y serpentines de níquel (Ni) y titanio (Ti), todo es algo diferente: ya no se pueden usar en el modo variatta. Vamos a averiguar lo que da modo de control térmico(TC).
El llenado de mods de cigarrillos electrónicos limita el calentamiento de las bobinas del atomizador a una temperatura definida por el usuario. El rango de temperatura establecido en las fuentes de alimentación de su cachimba electrónica puede oscilar entre 100 y 300 grados centígrados.
Al usar cualquiera de los materiales enumerados anteriormente como bobina en el evaporador, o en un atomizador reparado, la electrónica del mod en el modo de control térmico medirá constantemente (hasta varias veces por segundo) la resistencia de la bobina y suministrará diferentes energía. Por lo tanto, el modo TC en mods (fuentes de alimentación de cigarrillos electrónicos) evitará que la bobina se queme rápidamente.
Si utiliza, por ejemplo, Níquel (Ni) como una bobina en el modo de vataje normal, entonces la resistencia de la bobina de níquel (Ni) aumentará cuando se caliente, y el vataje que se le suministre seguirá siendo el mismo, lo que significa que la potencia será demasiado alta para la bobina y el la bobina estallará.
Bobinas y evaporadores reemplazables el níquel (Ni), el titanio (Ti), el acero inoxidable (SS) y el nicromo (NiCr) solo deben usarse en modelos de batería con modo de control térmico (TC).
Además de medir la resistencia, el control térmico limita el calentamiento a una determinada temperatura establecida en el menú del dispositivo de vapeo.
El límite de temperatura se establece para un vapeo más seguro. A temperaturas extremadamente altas, por encima de los 350 - 320 grados centígrados, algunos componentes de los líquidos para cigarrillos electrónicos no se vuelven completamente seguros. Por eso en modo de control térmico(TC) la temperatura de calentamiento será limitada.
Cigarrillos electronicos sin control de temperatura(TC) son casi incapaces de hacer que sus sistemas de evaporación superen los 300 grados centígrados, pero el control térmico brinda mucha más confianza.
Las bobinas reemplazables diseñadas para el modo de control térmico son más duraderas que las bobinas convencionales con bobinas kanthal simples. Mientras que un evaporador de serpentín kanthal convencional se sobrecalentará y acumulará rápidamente depósitos de carbón del líquido hervido y algodón quemado, por lo que fallará rápidamente, los evaporadores de níquel o titanio no se sobrecalentarán demasiado y, en consecuencia, no acumularán una gran cantidad de sarro en usted. .
El recurso de los evaporadores reemplazables en níquel (Ni) o titanio (Ti) es muchas veces mayor que sus contrapartes con serpentines de kanthal.
Resumiendo todo lo dicho, hay varias ventajas:
Hay muchos dispositivos de vape que tienen una función de control térmico (TC):
Hay muchos clearomizadores y atomizadores para los que se producen vaporizadores de níquel y titanio. A los vapeadores avanzados les encantará usar bobinas de control térmico (TC) en titanio, níquel, nicromo y acero. Comprar cigarrillo electrónico(cachimba electrónica) con modo de control de temperatura y los evaporadores reemplazables están disponibles en nuestro sitio web, tenemos una amplia selección de mods con control térmico (TC) y evaporadores reemplazables en níquel (Ni) y titanio (Ti).
Especificaciones:
Dimensiones: 40*50*84 mm.
Modos de funcionamiento: VW/TC-Ni/TC-Ti/TC-SS/TCR
Potencia de salida: 1 -200W.
Rango de resistencia: 0,05-1,5 ohm en modos de control de temperatura 0,1-3,5 ohm en modo de potencia variable
Rango de temperatura del evaporador: 100-315°C/200-600°F
Uso:
Encender y apagar:
Abra la tapa de la batería, luego, observando la polaridad, instale 3 baterías de alta corriente 18650. El dispositivo se enciende presionando el botón principal cinco veces. El dispositivo se apaga de la misma manera, presionándolo cinco veces. (Nota: No use baterías con aislamiento dañado. Preestablezca la potencia de acuerdo con el evaporador instalado).
Vapear: Mantenga presionado el botón principal y sople.
Advertencia: asegúrese de ajustar la potencia de acuerdo con las capacidades de su atomizador y sus propias preferencias antes de usarlo.
Modo sigilo:
Este modo te permite vapear con la pantalla apagada. Con el dispositivo encendido, mantenga presionado simultáneamente el botón principal y el botón izquierdo para apagar/encender la pantalla. Puede continuar usando el dispositivo, y cuando presione el botón principal una vez, la pantalla mostrará las características actuales.
Bloqueo del botón de ajuste:
Con el dispositivo encendido, mantenga presionadas las teclas "Izquierda" y "Derecha" al mismo tiempo. El botón principal no está bloqueado y el dispositivo puede seguir utilizándose.
Cambiar la orientación de la pantalla: con el dispositivo apagado, mantenga presionados los botones "Derecha" e "Izquierda" durante unos segundos hasta que la imagen en la pantalla se invierta 180 grados. La voltereta inversa se realiza de manera similar. Esta característica le permitirá mantener la conveniencia de usar el dispositivo, sin importar en qué mano prefiera sostenerlo.
Cambiar entre los modos VW/TC-Ni/TC-Ti/TC-SS/TCR:
1. Encienda el dispositivo presionando el botón principal cinco veces. La pantalla muestra
Modo (VW, TC-Ni, TC-Ti, TC-SS, TCR) e indicador de batería
Temperatura (en modos TK) o Potencia (en modos VW)
Potencia (en modos TK) o Voltaje (en modos VW)
Información adicional (Corriente, Número de bocanadas, Tiempo de bocanada) y resistencia.
2. Presione rápidamente el botón principal 3 veces para ingresar al menú. Cambie de modo con el botón Derecha. Presione el botón principal para confirmar su selección.
3. Modo VW (vatios variables): en este modo, la potencia de salida se puede ajustar de 1 a 200 W.
4. Modo TC-SS316: Diseñado para trabajar con evaporadores de acero inoxidable SS316.
5. Modo TCR (M1, M2, M3): coeficiente de temperatura de resistencia. Este modo permite al usuario ajustar el TCR para el material utilizado en el vaporizador.
En el modo TCR, cuando el indicador de modo parpadee, presione el botón izquierdo para ingresar al submenú TCR (M1, M2, M3). Para cambiar de modo (M1, M2, M3) utilice el botón "Derecha". Presione el botón principal para confirmar su selección.
¿Cómo usar el modo TCR?
Con el dispositivo apagado, mantenga presionado simultáneamente el botón principal y el botón Derecha durante unos 5 segundos para ingresar al menú de configuración del modo TCR:
Seleccione el elemento M1, M2 o M3 usando los botones de control;
Presione el botón principal para confirmar la selección;
Use los botones de control para seleccionar el valor del coeficiente deseado;
Mantenga presionado el botón principal durante unos 10 segundos para guardar la configuración.
Tabla de valores TCR para varios materiales:
Nota:
Los valores indicados son los valores reales del coeficiente de temperatura de resistencia multiplicado por 106
Rango TCR: 1-1000.
Material Significado TCR
Níquel 600-700
NiFe 300-400
Titanio 300-400
Acero inoxidable SS (303, 304, 316, 317) 80-200
Funciones adicionales de los modos de control térmico:
Bloqueo/desbloqueo de la resistencia del evaporador:
Mientras el menú de resistencia parpadea, presione el botón derecho para bloquear. (Nota: este procedimiento se realiza a temperatura ambiente).
¡Importante!
Bloquee la resistencia solo a temperatura ambiente del evaporador. Esto le da al dispositivo la resistencia "base" correcta, a partir de la cual, la electrónica puede calcular correctamente la temperatura del serpentín hasta el reemplazo del evaporador. La resistencia bloqueada permite desconectar y volver a conectar el evaporador independientemente de su temperatura.
Ajuste de temperatura:
En los modos de control térmico, puede configurar de forma independiente la temperatura deseada del serpentín del evaporador dentro del rango de 100-315°C o 200-600°F utilizando los botones de control derecho e izquierdo.
Cambiar entre Celsius y Fahrenheit:
Al ajustar la temperatura, cuando se alcanza el límite superior o inferior, el dispositivo cambia automáticamente de Celsius a Fahrenheit y viceversa.
Ajuste de potencia:
Ajuste de potencia: mientras el menú de potencia parpadea, use los botones de ajuste para cambiar la potencia. Presione el botón principal para confirmar su selección.
Mensaje "Bobina nueva, misma bobina":(6)
Si está instalando una bobina con una resistencia más alta que una bobina instalada previamente, puede ser necesario "actualizar" la resistencia base de la bobina a temperatura ambiente.
Después de desconectar el atomizador del dispositivo, presione el botón principal para "reiniciar", y luego, cuando conecte una nueva bobina, verá el mensaje "Bobina nueva, misma bobina" en la pantalla. En caso de que realmente haya reemplazado el evaporador por uno nuevo, presione el botón "Derecha".
También puede ver el mismo mensaje si instaló el mismo evaporador, pero tiene una temperatura alta (no tuvo tiempo de enfriarse) y, en consecuencia, una resistencia más alta que la que tenía a temperatura ambiente. La electrónica del dispositivo necesita confirmación de que sigue siendo la misma bobina con la misma resistencia "base", por lo que cuando aparezca el mensaje, presione el botón "izquierda", confirmando así que la bobina no ha cambiado.
No olvide realizar correctamente las acciones descritas anteriormente para el correcto funcionamiento de los modos de control térmico.
¡Atención!
1. En los modos de control de temperatura, se admite una resistencia de hasta 1,5 ohmios. Si se instala un vaporizador con una alta resistencia, el dispositivo cambiará automáticamente al modo de potencia variable.
2. Si accidentalmente intenta usar el vaporizador Kanthal en uno de los modos de control de temperatura, el dispositivo cambiará automáticamente al modo Variwatt después de dos segundos de vapeo.
Mensajes de error y protección:
Protección de más de 10 segundos: si se presiona el botón principal durante más de 10 segundos seguidos, se activa la protección contra pulsaciones accidentales y aparece el mensaje correspondiente en la pantalla.
Protección contra cortocircuitos del atomizador: Este mensaje aparece cuando hay un cortocircuito en el evaporador.
Alerta de batería débil: Si el voltaje de la batería cae por debajo de cierto límite durante el vapeo, el dispositivo mostrará un mensaje y reducirá la potencia de salida.
Alerta de desequilibrio: Este mensaje aparece en la pantalla si el dispositivo detecta que la diferencia de voltaje entre las baterías instaladas es superior a 0,3 V. En este caso, retire las baterías y cárguelas en un cargador externo para equilibrarlas.
Comprobar alerta de batería: Este mensaje significa que al menos una de las baterías está instalada incorrectamente. Debe abrir la tapa de la batería e instalar las baterías correctamente.
Comprobar Alerta USB: El mensaje aparece cuando el voltaje suministrado a través del cable USB conectado supera los 5,8 voltios.
Alerta de bajo consumo: Si el voltaje de la batería cae por debajo de cierto límite, aparecerá el mensaje "Batería baja" en la pantalla. Si continúa presionando el botón principal, el dispositivo se bloqueará automáticamente" con el mensaje "Bloqueo de batería baja" en la pantalla y dejar de funcionar Para reanudar el funcionamiento, cargue las baterías.
Alerta de atomizador bajo: Si la resistencia de la bobina es inferior a 0,1 ohmios en el modo de potencia variable o inferior a 0,05 ohmios en los modos de control térmico, el dispositivo mostrará la advertencia correspondiente en la pantalla.
protección de temperatura: Si la temperatura actual de la bobina alcanza o supera el valor definido por el usuario en el modo de control de temperatura, aparece el mensaje correspondiente. IMPORTANTE: Este mensaje no es un mensaje de error o falla.
Dispositivo demasiado caliente: Este mensaje aparece cuando la temperatura interna del dispositivo supera los 70C. En este caso, el dispositivo se apaga automáticamente y necesita un tiempo para enfriarse.
"Alerta de error de carga": Este mensaje indica que el cable USB no se está cargando por algún motivo.
"Alerta de bajo consumo": Este mensaje indica que la energía de la batería se ha reducido al 10%. El indicador de batería parpadeará para indicar que es necesario cargar las baterías.
Carga y actualización del firmware
Recomendamos utilizar un cargador de batería de iones de litio externo compatible para cargar las baterías. También puede cargar las baterías directamente en el dispositivo conectándolo a una fuente de alimentación mediante un cable micro-USB. El mismo cable se utiliza para conectarse a una PC para actualizar el firmware.
Doy la bienvenida a todos.
El dispositivo reseñado a continuación pertenece a la categoría de "cigarrillos electrónicos".
Bienvenidos.
El mod de caja Eleaf iStick TC100W es una continuación de la línea de dispositivos económicos populares de empresa china Eleaf. La principal diferencia con el hermano mayor (y el factor decisivo para mí al comprar) es que el héroe tiene una visión general del modo de limitación de temperatura (control térmico) en níquel, titanio y, lo más importante, en acero inoxidable.
Pedí la caja el 27 de enero, estaba listo para el hecho de que no tendrían tiempo de enviarla antes del comienzo de la bebida china, pero por algún milagro tuve suerte) la recogí en la oficina de correos el 19 de febrero
En el momento de la compra, el precio era de $32,39, el precio final con puntos y envío del paquete electrónico era de $24,68
El mod de caja está empaquetado en una caja de cartón grueso, familiar para los dispositivos Eleaf. Preste atención al icono de actualización de firmware. 
En la parte posterior de la caja, se enumeran todas las características principales del dispositivo y se pega una etiqueta con un código de verificación de originalidad. 
Dentro de la caja: caja mod, cable USB para carga y firmware, instrucciones en varios idiomas (el ruso es). 
El cuerpo de la caja mod está hecho de metal. En la parte superior del dispositivo hay un conector de rosca de acero 510 con un pasador de latón con resorte y un interruptor de bloqueo de botón de disparo. 
Ya se han encontrado dos chips en el área del conector en la pintura (¿revestimiento de cerámica?) 
En la parte inferior de la carcasa hay 5 orificios "tipo ventilación" y un conector microUSB para flashear el mod y cargar las baterías. 
Sobre el lado delantero- pantalla, botones "+", "-" y botón de selección de modo 
En el reverso hay 5 orificios de ventilación más, logotipos de Eleaf y iStick TC100W 
Las baterías del dispositivo están ubicadas en diferentes compartimentos debajo de cubiertas metálicas que se sujetan al cuerpo con imanes. En la superficie interior de los asientos marcados + -. Los contactos son de latón, el contacto inferior está cargado por resorte. 
Las cubiertas son las mismas, se sientan muy apretadas, no traquetean, no juegan, no salen volando. en caso de pérdida, se puede encontrar un juego de tapas de reemplazo en las tiendas chinas por $5-6.
Debajo de una de las cubiertas en la parte superior del dispositivo está el botón de disparo. El recorrido del botón es de aproximadamente 1 mm, con un clic distintivo. 
Foto para evaluar las dimensiones del dispositivo. 
Comparado con el hermano mayor 
El mod de caja puede funcionar en los modos variatt, control térmico y mod mecánico.
Brevemente sobre el modo variatt: la resistencia de la espiral es de 0,1 ohmios - 3,5 ohmios, la potencia de salida es de 1W a 100W. En el modo Variwatt, se muestra la duración de la bocanada.
Modo de modo mecánico (bypass): la resistencia de la espiral es compatible con 0,1 ohmios - 3,5 ohmios. Al presionar el botón de disparo también se muestra la duración de la bocanada.
Modo de control térmico (TC-Ni, TC-Ti, TC-SS): el mod de caja funciona con bobinas de níquel, titanio y acero inoxidable 316.
También es posible ajustar manualmente el coeficiente de temperatura del material de la bobina y guardar los valores obtenidos en forma de tres preajustes (M1, M2, M3). 
En el modo de control de temperatura, la pantalla del dispositivo muestra: la carga restante de la batería, la resistencia de la bobina instalada, la temperatura seleccionada en grados Celsius o Fahrenheit, el material de la bobina seleccionada o el TCR preestablecido (Ni, Ti, SS, M1, M2, M3), potencia de salida. Cuando se bloquea la resistencia, el icono Ω cambia a un candado. En definitiva, lo mismo que en los aistiks de 40 y 60 watios. 
El mod de caja puede medir el voltaje de la batería (uno). Para hacer esto, debe instalar la batería en cualquiera de los asientos, apagar el dispositivo presionando el botón Fire cinco veces y mantener presionados los botones Fire y "-". La instrucción permite el uso de baterías con una diferencia de potencial de no más de 0,3 V. 
Por cierto, sobre las instrucciones. Es muy detallado, está escrito en un lenguaje comprensible y tiene 13 páginas.
Pasemos a las pruebas. Compré el mod de caja con el único propósito de probar el control térmico en acero inoxidable. Usé acero inoxidable con éxito en modo variatt en mi viejo aikstik de 100v, así que después de desempacar el nuevo dispositivo, simplemente enrollé un átomo con bobinas ya instaladas con una resistencia de 0,26 ohmios. Seleccioné el modo SS, ajusté la potencia a 50 W, la temperatura a 200 °C, presioné Fuego... y tomé una bocanada de excelente fuego de alta calidad. Es una pena. En resumen, resultó que en el firmware 1.00, con el que me llegó el dispositivo, el control térmico en acero inoxidable no funciona.
- desde aquí descargué el firmware 1.10, lo actualicé en dos clics - el TC funcionó, la potencia máxima del dispositivo aumentó a 120W.
Impresiones generales y conclusiones:
En comparación con el aistik de 100 W anterior, el dispositivo revisado ha disminuido ligeramente de tamaño, pero ha ganado peso. La carga de la batería es suficiente para mí para un día de uso, así como en el viejo "cien vatios". Después de cambiar el firmware, obtenemos un mod de caja de 120 vatios con control térmico que funciona correctamente, agradable apariencia y otras golosinas, como cubiertas de metal indestructibles intercambiables. A un precio de 33-36 dólares, solo veo Cuboid de Joyetech en la competencia del aistik.
Gracias por tomarse el tiempo para leer la reseña. Probablemente me perdí muchas cosas; estoy listo para responder en los comentarios.
Todo está bien.
UPD: cupón ETC100W, hasta $ 28.89 de descuento en el dispositivo
modo esclavo
Después de configurar el SPI en modo esclavo, el pin SS siempre funciona como entrada. En este caso, SPI se activa si la entrada SS se reduce, y el pin MISO se convierte en una salida si el usuario así lo configura. Todos los demás pines funcionan como entradas. Si se aplica un nivel alto a la entrada SS, todos los pines se convertirán en entradas y el SPI pasará a un estado pasivo, en el que se bloqueará la recepción de datos entrantes. Tenga en cuenta que la lógica SPI se restablece tan pronto como el pin SS se eleva. nivel.
El pin SS se puede usar convenientemente para la sincronización de paquetes/bytes, lo que le permite mantener sincronizados el contador de bits esclavo y el generador de reloj maestro. Si se aplica un registro alto a la salida SS. nivel, el SPI esclavo restablecerá la lógica de transmisión y recepción y perderá los datos recibidos de forma incompleta en el registro de desplazamiento.
Modo principal
Si el SPI está configurado como maestro (el bit MSTR en SPCR está configurado), el usuario puede configurar la dirección deseada de la salida SS.
Si SS se establece en salida, entonces funciona como una línea de salida digital normal y no tiene efecto en el sistema SPI. Por lo general, se usa para controlar el pin SS de un SPI esclavo.
Si SS está configurado como entrada, debe tener un registro alto. para asegurarse de que el SPI maestro está funcionando. Si SPI está configurado como maestro, que tiene pin. SS está configurado como una entrada, entonces un nivel bajo aplicado a esta entrada por el circuito externo será interpretado como una solicitud de modo esclavo por parte de otro SPI maestro, después de lo cual comenzará la transferencia de datos. Para evitar una situación de conflicto, el sistema SPI realiza las siguientes acciones:
Por lo tanto, si está utilizando la transferencia SPI en modo maestro controlado por interrupción y tiene la opción de reducir la entrada SS, siempre debe verificar el estado del bit MSTR al generar una interrupción. Si se restablece el MSTR, esto significa que un dispositivo externo ha colocado el SPI en modo esclavo y el usuario debe proporcionar la reanudación del modo maestro SPI mediante software.
Registro de control SPI - SPCR
| Descarga | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |
| SPIE | SPE | DORD | MSTR | CPOL | CPHA | SPR1 | SPR0 | SPCR | |
| Leer escribir | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | jue/sáb | |
| Árbitro. sentido | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Si se establece el indicador SPIF en el registro SPSR y se establece el bit I de habilitación general de interrupción en el registro SREG, al establecer este bit se ejecutará el controlador de interrupción SPI.
Si escribe un registro en SPE. 1, entonces SPI está habilitado. Este bit debe configurarse si se va a usar SPI, sin importar en qué modo estará.
Si DORD=1, entonces al transmitir una palabra de datos, el bit menos significativo se transmite primero. Si DORD=0, entonces el bit más significativo se transmite primero.
Si se escribe un registro en este bit. 1, entonces SPI funciona como maestro (MSTR), de lo contrario (MSTR=0) como esclavo. Si SS se configura como una entrada y se reduce cuando MSTR era 1, entonces el bit MSTR se borra automáticamente y se establece el indicador de interrupción SPIF en el registro SPSR. Para reanudar el modo maestro SPI, el usuario debe establecer mediante programación el bit MSTR.
Si este bit es log. 1, entonces SCK es alto en el estado inactivo. Si CPOL=0, entonces SCK es bajo en el estado pendiente. Ver ejemplos que ilustran las diferencias en la polaridad del reloj en la fig. 77 y 78. A continuación se resume el funcionamiento de la CPOL:
Tabla 70. Resultado de la acción de CPOL
Estos bits establecen la frecuencia del reloj en el pin SCK en modo maestro. SPR1 y SPR0 no tienen efecto en modo esclavo. La relación entre la frecuencia SCK y la frecuencia de reloj fosc se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 72 Relación entre SCK y frecuencias del generador
| SPI2X | SPR1 | SPR0 | frecuencia SCK |
| 0 | 0 | 0 | Fosc /4 |
| 0 | 0 | 1 | Fosc /16 |
| 0 | 1 | 0 | Fosc /64 |
| 0 | 1 | 1 | Fosc /128 |
| 1 | 0 | 0 | Fosc /2 |
| 1 | 0 | 1 | Fosc /8 |
| 1 | 1 | 0 | Fosc /32 |
| 1 | 1 | 1 | Fosc /64 |
Registro de estado SPI - SPSR
| Descarga | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |
| SPIF | WCOL | - | - | - | - | - | SPI2X | SPSR | |
| Leer escribir | Jue. | Jue. | Jue. | Jue. | Jue. | Jue. | Jue. | jue/sáb | |
| Árbitro. sentido | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
El indicador SPIF se establece cuando se completa la transmisión en serie. Se genera una interrupción si se establece el bit SPIE en el registro SPCR y se habilitan las interrupciones generales. Si SS está configurado como una entrada y se aplica bajo, entonces si SPI estaba en modo maestro, también se establecerá el indicador SPIF. SPIF se restablece por hardware cuando salta al vector de interrupción apropiado. Alternativamente, el bit SPIF se restablece la primera vez que se lee el registro de estado SPI con el indicador SPIF establecido, y también durante un acceso al registro de datos SPI (SPDR).
El bit WCOL se establece si se realiza una escritura en el registro de datos SPI (SPDR) durante una transferencia de datos. El bit WCOL (así como el bit SPIF) se restablece la primera vez que se lee el registro de estado SPI con WCOL establecido, y también durante un acceso al registro de datos SPI.
En el ATmega128, estos bits no se usan y siempre se leen como 0.
Si escribe un registro en este bit. 1, la velocidad SPI (frecuencia SCK) se duplicará si SPI está en modo maestro (consulte la Tabla 72). Esto significa que el período mínimo de SCK será de dos períodos de reloj de CPU. Si el SPI se ejecuta como esclavo, solo se garantiza que el SPI funcione en fosc /4 o menos.
La interfaz SPI en el ATmega128 también se usa para leer o programar la memoria del programa y la EEPROM. Consulte también "Programación secuencial".
Registro de datos SPI - SPDR
El registro de datos SPI tiene acceso de lectura y escritura y está diseñado para el intercambio de datos entre el archivo de registro (r0…r31) y el registro de desplazamiento SPI. Escribir en este registro inicia una transferencia de datos. Al leer este registro, en realidad se lee el contenido del búfer de recepción del registro de desplazamiento.
Modos de comunicación
La combinación de los bits CPHA y CPOL define cuatro modos posibles transmisión de datos en serie. Los formatos de transferencia de datos para SPI se muestran en la Tabla 73 y sus diagramas de tiempo se muestran en la Figura 7. 77 y 78. Los bits de datos se desplazan hacia afuera y se enclavan en la entrada con bordes opuestos de la señal de reloj SCK, asegurando así suficiente tiempo de estabilización para las señales de datos. Por lo tanto, es posible resumir la información de la tabla. 70 y 71 y presentarlo en la siguiente forma:
Tabla 73. Funcionalidad CPOL y CPHA
| vanguardia | frente posterior | Modo SPI | |
| CPOL=0, CPHA=0 | Muestreo de borde ascendente | 0 | |
| CPOL=0, CPHA=1 | Muestreo de borde descendente | 1 | |
| CPOL=1, CPHA=0 | Muestreo de borde descendente | Configuración de datos de borde ascendente | 2 |
| CPOL=1, CPHA=1 | Configuración de datos de flanco descendente | Muestreo de borde ascendente | 3 |
Figura 77. Formato de comunicación SPI con CPHA = 0
Figura 78. Formato de comunicación SPI con CPHA = 1
Actualmente, uno de los tipos de baterías de iones de litio más utilizadas son las baterías que utilizan LiFePO 4 (fosfato de hierro y litio) como material activo del cátodo.
En el artículo propuesto, los autores fundamentan los principios de modelado del modo de carga de un litio-hierro-fosfato batería(AB), realizado teniendo en cuenta la variación en los parámetros de las baterías individuales, y formula recomendaciones con respecto al modo de carga AB.
Aleksey Voroshilov, Ingeniero jefe de Energy Storage Systems LLC,
andréi petrov, gerente de proyecto LIA
Eugeny Chudinov, Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor
PJSC NCCP, Novosibirsk
Solicitud baterías de iones de litio(LIA) es una tecnología de almacenamiento de energía relativamente nueva que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. En términos de sus parámetros (densidad de energía almacenada, densidad de potencia, recurso durante el ciclo), este tipo de fuentes de corriente química supera significativamente las baterías alcalinas y de plomo-ácido tradicionales. Debido a la mejora constante de la tecnología de producción de LIB, existe una disminución gradual en el costo de este tipo de baterías. Hoy en día, el costo de la energía almacenada en ellas es solo un poco más alto que el costo de la energía almacenada en las baterías tradicionales. Esto asegura la viabilidad económica de su uso cada vez más amplio en varios campos de la tecnología.
De todos los tipos conocidos de fuentes de corriente química, las LIB que utilizan fosfato de hierro y litio (LFP) como material del cátodo son verdaderamente seguras en su funcionamiento, y dopar la masa activa del cátodo con algunos metales mejora significativamente las características energéticas de tales baterías. Estos hechos han generado un gran interés en LIB LFP por parte de las empresas que producen dispositivos de almacenamiento de energía para el transporte eléctrico y la energía. Al mismo tiempo, este tipo de baterías de iones de litio, en comparación con otros tipos de LIB, tiene una serie de características que deben tenerse en cuenta para garantizar la vida útil requerida.
El artículo analiza las características del funcionamiento de LIB LFP, así como algunos resultados del modelado matemático del proceso de carga de una batería de iones de litio (LIAB) ensamblada sobre su base, teniendo en cuenta la dispersión de los parámetros de las baterías individuales. En este caso, la propia batería se considera como una red activa de dos terminales, cuyos parámetros (voltaje del generador y resistencia interna) dependen de forma no lineal de la corriente de carga/descarga, el grado de carga y la temperatura. La simulación utilizó una serie de datos experimentales obtenidos en la planta de Liotech en 2014-2015. Los resultados del estudio se pueden utilizar para aumentar la eficiencia de la carga LIB LFP y garantizar una larga vida útil.
La dependencia de la tensión de la batería cuando se está cargando o descargando con corriente continua tiene un carácter específico. En la fig. La figura 1 muestra una dependencia típica de la tensión en LIB LFP modelo LT-LYP380 fabricado por Liotech con el grado de carga cuando se carga a temperatura ambiente (20±5 °C).
Arroz. 1. La dependencia del voltaje de la batería LT-LYP380AH en el grado de su carga cuando se carga con diferentes corrientes (0.2 DE norte; 0.5 DE norte; una DE metro)
Tres áreas son típicas para las características de carga de LFP: un aumento rápido en el voltaje de la batería al comienzo de la carga, un cambio de voltaje lento en el medio y un aumento rápido al final. La mayoría de los fabricantes de LIB LFP recomiendan limitar el voltaje de carga de la batería a 3,7-3,9 V.
El modo de carga de batería más utilizado es el modo de carga de corriente constante con la transición al modo de carga de voltaje constante, el llamado modo CC/CV. En la fig. La figura 2 muestra un programa típico de carga de una batería de plomo-ácido. La curva roja muestra la dependencia de la corriente, la curva azul muestra el voltaje en función del tiempo. Para una batería de iones de litio, la naturaleza de las curvas no cambia, excepto por el hecho de que el voltaje de transición al modo de carga de voltaje constante para LIB es significativamente mayor. Esto se debe al hecho de que el voltaje de circuito abierto (OCV) de LIB es significativamente mayor que el de baterías de plomo ácido. Para LIB LFP, los fabricantes recomiendan elegir un valor de voltaje de 3,7-3,9 V, para baterías de otros tipos (NMC, LCO, LTO), este valor puede diferir ligeramente.
Arroz. 2. Relación típica de carga CC/CV para una batería de plomo-ácido
Cuando se opera una batería de plomo-ácido en modo de carga flotante, a veces se usa un modo de dos voltajes. Al alcanzar cierto grado de carga (State of Charge - SoC) es la transición al llamado modo de carga de mantenimiento. Por ejemplo, para baterías de plomo-ácido reparadas a temperatura ambiente, el voltaje de carga es de 2,3-2,4 V, el voltaje de flotación es de 2,23 V.
El valor de la tensión de carga de mantenimiento para baterías de plomo-ácido se selecciona en función de la condición de minimizar el proceso de corrosión de sus electrodos y depende de la temperatura de funcionamiento de la batería de plomo-ácido. En LIA, esta transición, por regla general, se ve diferente. En este momento, se requiere detener la carga por completo o reducir la corriente de carga al valor de la corriente de equilibrio. Las razones por las que las baterías de iones de litio que componen la batería deben equilibrarse entre sí se discutirán a continuación.
Deja en el momento t 1 desde el inicio de la carga de la batería con corriente yo 0, cambia del modo de carga de corriente constante al modo de carga de voltaje constante. Al cambiar al modo de carga de voltaje constante, la corriente disminuye exponencialmente con el tiempo, cambiando de acuerdo con la ley:
 |
(1) |
Esta dependencia se determina resolviendo la ecuación de Cottrell y Fick para baterías de iones de litio en el modo potenciostático. En este caso, la constante de tiempo τ está determinada por el coeficiente de difusión química de las partículas intercaladas, el grosor de la capa de material del electrodo y otros parámetros. Ejemplo de carga con corriente 0.2 DE mostrado en la fig. 3.
Arroz. 3. Perfil de carga de la batería en modo CC/CV
Cobrar q, tomada por el acumulador, está determinada por la integral de Coulomb:
Aquí C norte- capacidad de la batería.
Para LIB LFP, se adoptan los siguientes parámetros de carga, dados a una sola batería:
Tiempo de carga hasta que la corriente cae a 0,1 yo 0 (este nivel se toma para determinar el momento de carga completa de la batería) viene determinado por la expresión:
A tu 0 = 3,4 V, t carga ≈ 8,25 h, en tu 0 = 3,7 V, t carga ≈ 5.20 h En las coordenadas corriente/estado de carga, esta dependencia se muestra en la fig. 4. En un caso real, cuando una batería (o una sola batería) se conecta al cargador a través de un cable de conducción finita, el perfil de carga se vuelve más complicado, ya que a medida que se carga la batería, la corriente de carga disminuye y, en consecuencia, el voltaje caída en los cables de alimentación disminuye. Esto da como resultado un aumento en el voltaje aplicado a la batería a medida que se carga, y el perfil de carga que se muestra en la Fig. 3 y 4 está distorsionada.
Arroz. 4. Perfil de carga de la batería en modo CC/CV en las coordenadas actual/estado de carga
En la fig. 5a muestra el circuito equivalente de una red activa de dos terminales en forma general. Aquí mi int - generador EMF, Z int es su resistencia interna (impedancia), que es compleja, es decir, depende de la frecuencia. Generalmente hablando, mi int y Z int - funciones de corriente, grado de carga, temperatura y frecuencia. Para explicar la naturaleza de la curva de carga de la LIB LFP cuando se acerca al grado de carga SoC al 100%, es necesario considerar su circuito equivalente con más detalle.
Arroz. 5
a) Esquema de una red activa de dos terminales en forma general
b) El circuito equivalente de la batería como activo de dos terminales
mi 0 - voltaje de circuito abierto de la batería (NRC);
mi p es el potencial de polarización;
R 0 - resistencia óhmica total de contactos, material de electrodo, electrolito, etc.;
C 1 - capacitancia eléctrica del electrodo-electrolito de doble capa;
R 1 - resistencia a la transferencia de carga en la interfaz electrodo-electrolito;
C 2 - capacitancia eléctrica, determinada por el gradiente de la intensidad del campo eléctrico en la sustancia electrolítica cuando la atraviesa una corriente eléctrica;
R 2 - resistencia, determinada por el valor final del coeficiente de difusión de los iones de litio en la sustancia electrolítica.
Varios circuitos equivalentes de batería se analizan en una serie de documentos. La mayoría revision completa Las publicaciones sobre este tema se presentan en . En la fig. La figura 5b muestra un circuito equivalente que, en nuestra opinión, describe de manera más adecuada el comportamiento de la batería durante su carga/descarga, determinado experimentalmente.
El voltaje de la batería está determinado por el voltaje de circuito abierto, el potencial de polarización y las pérdidas óhmicas en la resistencia interna de la batería cuando la corriente eléctrica fluye a través de ella. A continuación se muestran las dependencias medidas de los principales parámetros de la batería en el grado de su carga.
La forma no lineal de la curva de crecimiento de voltaje al comienzo del ciclo de carga (Fig. 1) se debe al rápido cambio en la concentración de iones de litio en la región cercana al electrodo tanto en la fase líquida como en la sólida. Abra el circuito de voltaje mi X está determinado por la diferencia en los potenciales electroquímicos del cátodo y el ánodo en el estado de equilibrio. La ecuación que describe el potencial del electrodo intercalar fue propuesta por S.A. Oleinikov:
 |
(4) |
dónde mi X 0 - potencial electroquímico del electrodo intercalar (cátodo o ánodo);
R- constante universal de gas;
T- temperatura absoluta;
F- número de Faraday;
X- grado de intercalación;
A es una constante que tiene en cuenta el contenido de impurezas ionizadas en el material del electrodo.
De la expresión presentada se deduce que el potencial del electrodo intercalar (litiado) depende logarítmicamente del grado de intercalación (concentración de iones de litio). Esto determina el cambio lento en el voltaje de la batería al cambiar SoC en el medio del gráfico de carga. Se puede demostrar que cuando la concentración cambia por un factor de 10, el potencial de electrodo mi X a temperatura ambiente cambia alrededor de 59 mV. Valor típico mi X para una batería de fosfato de hierro y litio cargada al 60-80% en condiciones normales es de 3,32-3,34 V.
En la fig. La Figura 6 muestra la dependencia medida experimentalmente del NRC de la batería en el grado de su carga a temperatura ambiente. Puede verse que la dependencia de la NRC de SoC es de hecho logarítmica.
Arroz. Fig. 6. Dependencia de NRC en el nivel de carga (en fracciones de Сн) en t = 25±3 °C
Considere el circuito equivalente de la Fig. 5B. Como mostraron las mediciones, la constante de tiempo τ 1 = R una · C 1 es de aproximadamente 10-100 ms. Valor R 1 determina la cantidad de resistencia interna R int , que los fabricantes de baterías proporcionan en las especificaciones de sus productos. R int se define aquí como la relación de la profundidad de la caída de voltaje de la batería cuando se aplica un paso de corriente a la batería. Donde R int = R 0 + R una . Sentido R int determina la corriente que la batería es capaz de entregar con un cortocircuito externo de metal en sus boros. valor característico R int para una batería con una capacidad de 380 Ah es de 0,3-0,4 mOhm. Constante de tiempo τ 2 = R 2 · C 2 es de aproximadamente 10 a 20 minutos y está determinado por el tiempo de relajación de la batería cuando se le quita o aplica la carga. La constante de tiempo τ 2 depende de la magnitud de la corriente que fluye y depende débilmente del grado de carga de la batería.
La resistencia interna total también depende débilmente de SoC. En la fig. La Figura 7 muestra una dependencia típica obtenida experimentalmente de la resistencia interna de la batería LT-LYP380AH en el grado de su carga.
Arroz. 7. Dependencia de la resistencia interna de la batería LT-LYP380AH en el grado de su carga
R 0 - resistencia interna, medida a un voltaje alterno con una frecuencia de 1 kHz (durante la medición, se utilizó el dispositivo Hioki 3554);
R 1 - resistencia interna medida por el método 17 de GOST R IEC 896-1-95 (3) inmediatamente después de la aplicación del paso actual;
R 2 - resistencia interna medida por el método 17 de GOST R IEC 896-1-95 (3) un minuto después de aplicado el paso de corriente.
Puede verse que cuando el grado de carga es inferior al 80%, la resistencia interna de la batería depende débilmente del grado de su carga. Aumento del valor medido R 2 al acercarse SoC al 100% está determinado por el crecimiento del potencial de polarización.
El potencial de polarización se define de manera diferente en diferentes fuentes. Basado en el significado físico, es correcto definir el potencial de polarización como la capacidad potencial de carga de la capa dieléctrica electrodo-electrolito, que tiene cuando se carga/descarga con corrientes bajas. Se define como la desviación del voltaje medido a través de la batería del voltaje de circuito abierto cuando la corriente fluye a través de él, menos la caída de voltaje a través de la resistencia interna. El significado físico es que para iniciar el proceso de carga/descarga de la batería, el capacitor formado por la unión electrodo-dieléctrico-electrolito debe cargarse a un valor determinado. El potencial de polarización es igual al voltaje de carga total de los capacitores en los dos electrodos. El valor del potencial de polarización de una batería de plomo-ácido es de aproximadamente 150-180 mV. Este valor determina la disminución del voltaje en la batería durante su transición del modo de carga de mantenimiento (a un voltaje de 2,23 V) al modo de descarga (hasta un voltaje de 2,05-2,08 V).
Se ha establecido experimentalmente que para LIB este valor es significativamente más bajo y equivale aproximadamente a 3–5 mV. El cambio en el potencial de polarización se definió como un cambio en el voltaje de la batería durante su transición del modo de carga con baja corriente (~0.5 A) al modo de descarga también con baja corriente (~1.0 A). El hecho de que el potencial de polarización de LIB sea mucho más bajo que el de una batería de plomo-ácido aparentemente se debe al hecho de que existe una diferencia fundamental entre una batería de iones de litio y una de plomo-ácido. En el caso de una batería de plomo-ácido, el proceso de carga va acompañado de una reacción química en la interfase electrodo-electrolito, asociada con la conversión de sulfato de plomo en dióxido de plomo y ácido sulfúrico en un electrodo y en plomo metálico y ácido sulfúrico en el otro. el otro. En el proceso de descarga, tiene lugar una reacción química inversa. En el caso de LIB, no ocurre en la interfaz electrodo-electrolito. El proceso de carga/descarga se debe a la libre intercalación de iones de litio desde el material del cátodo al material del ánodo y viceversa.
Como se mencionó anteriormente, al acercarse SoC al 100%, se produce un aumento no lineal del potencial de polarización, debido al paso a otro tipo de reacción química asociada a la transformación de la sustancia electrolítica.
LIB se comporta de manera diferente cuando se carga que una batería de plomo-ácido. El mismo concepto de “la batería está cargada al 100%” es diferente para ellos. La norma DIN 40729 define la carga completa de una batería de plomo-ácido como una carga con la conversión de toda la sustancia activa. Así, una batería de plomo-ácido cargada al 100% es una batería en la que todo el sulfato de plomo se ha convertido en plomo metálico (en el electrodo negativo) o en dióxido de plomo (en el electrodo positivo), es decir, este concepto corresponde a una muy estado determinado específico e inequívoco del sistema electroquímico. En principio, una batería de plomo-ácido no puede cargarse por encima del 100 %. El voltaje de flotación, que para las baterías de plomo-ácido clásicas reparadas es de 2,23 V a temperatura ambiente, es aproximadamente la suma del voltaje de circuito abierto de una batería completamente cargada y su potencial de polarización.
Para LIB, "el grado de carga es 100%" es un valor relativo. Este concepto no define únicamente el estado de un sistema electroquímico. Convencionalmente, para el 100% de la carga, la mayoría de los fabricantes de LIB LFP toman la carga que recibió la batería al cargarla con una corriente constante de 0.2 DE hasta que se alcanza un voltaje de 3,7 V, seguido de una transición al modo de carga cuando Voltaje constante hasta que la corriente de carga caiga a 0.02 DE. Si la carga no se detiene en este punto, la batería puede continuar cargándose. En este caso, incluso antes de llegar al 100 %, la batería se acerca al umbral en el que se desintercalan casi todos los iones de litio del cátodo, su número se vuelve insuficiente para mantener la reacción química al mismo nivel. En este caso, paralelamente se desencadena otra reacción química, asociada a la transformación de la sustancia electrolítica (que también contiene iones de litio), lo que conduce a la degradación de la batería. Esta transición de fase va acompañada de un aumento no lineal del potencial de polarización. Por lo tanto, por un lado, durante la carga, el voltaje de carga del LIB se limita, por otro lado, en un momento determinado, se detiene su carga adicional, de lo contrario, es posible la llamada sobrecarga, es decir, carga a un estado de carga superior al 100%.
Una recarga prolongada de la LIB provoca una disminución de su capacidad, un aumento de la resistencia interna y del NRC. Una señal indirecta de que la LIB estuvo recargada durante mucho tiempo es la formación de litio metálico en el material del cátodo y, en consecuencia, un aumento de la NRC. El RPV de una batería LFP normal cargada al 60-80 % es de 3,32-3,34 V. El RRP de una batería LFP con metal de litio en el material del cátodo puede ser de 3,4-3,45 V.
La necesidad de balanceo periódico de la LIB en la batería es solo una consecuencia de lo que se describió anteriormente. Si el grado de carga de la LIB en la batería se iguala completamente de antemano, con el tiempo se desequilibrarán debido a la diferencia en sus parámetros (capacidad, valor de autodescarga, resistencia interna), incluso si la batería se opera en el mantenimiento. modo de carga Una dificultad adicional a la hora de equilibrar las baterías LFP en una batería es que se caracterizan por una débil dependencia de la tensión de las mismas a partir del grado de su carga.
La mayoría de los fabricantes de LIB recomiendan cargar estas baterías utilizando el método CC/CV con la transición al modo de carga a un voltaje constante de 3,7-3,9 V. Este modo se puede usar para cargar una sola batería, pero no se puede usar para una batería que consta de baterías en serie. -Baterías conectadas con una variedad de parámetros. Al acercarse al estado de carga del 100%, se produce un aumento de tensión no lineal en la batería que tiene la capacidad más pequeña (el grado de carga más alto), que no puede ser compensado por la corriente de equilibrio. En este caso, el proceso de carga debe detenerse incluso antes de que toda la batería esté cargada al 100 %.
Para cuantificar la influencia de la variación de los parámetros de batería en una batería, se desarrolló un modelo matemático de su carga, que permitió realizar un análisis basado en cálculos relativamente sencillos. Al mismo tiempo, la precisión de los resultados es suficiente para determinar la variación permitida en los parámetros de las baterías en la batería y emitir recomendaciones sobre el modo de carga. En este caso, ignoramos el efecto de la temperatura en el proceso de carga: se supone que la carga se realiza a temperatura ambiente.
Para fines de análisis, es suficiente usar un circuito equivalente simplificado (Fig. 8). Este esquema es correcto si consideramos procesos relativamente lentos que tienen lugar en la batería, cuyas constantes de tiempo son varias decenas de minutos o más, lo cual es cierto para un proceso típico de carga de batería durante varias horas.
Arroz. 8. Circuito equivalente de batería simplificado
En este caso, el efecto de la capacitancia eléctrica puede despreciarse. DE 1 electrodo de unión - electrolito y capacitancia eléctrica DE 2 determinado por el gradiente de la fuerza del campo eléctrico en la sustancia electrolítica cuando una corriente eléctrica fluye a través de ella. Por lo tanto, solo se puede tener en cuenta la parte activa de la resistencia interna. R int , cuyo valor se toma constante durante el proceso de carga, ya que, como se mostró anteriormente, la resistencia interna depende débilmente del grado de carga. En este caso, es necesario tener en cuenta correctamente la influencia del potencial de polarización.
Con base en el modelo de la Fig. 8, es posible analizar la influencia de la variación de los parámetros de la batería sobre la variación de tensión sobre los mismos durante la carga y sobre el valor del grado de carga final al que se puede cargar la batería. En la fig. La Figura 9 muestra el perfil de carga promediado y suavizado para la batería LT-LYP380 a 0,2 CC. DE, hasta que el voltaje de la batería alcance los 3,7 V con la transición al modo de carga a un voltaje constante de 3,7 V hasta que la corriente caiga a 0,02 DE. Para una batería con una capacidad de 380 Ah corriente 0,2 DE será igual a 76 A. Cuando se carga con otras corrientes, el perfil de carga tendrá cualitativamente el mismo carácter, pero la magnitud de la caída de voltaje diferirá por la magnitud de la caída de voltaje a través de la resistencia interna de la batería.
Arroz. 9. Perfil de carga de batería suavizado con una corriente de 0,2 C con una transición a carga con un voltaje estabilizado de 3,7 V
A cualquier corriente, el voltaje de la batería está determinado por la siguiente expresión:
Considere las funciones δ tu fuera = f(δ C, δ R int , δ q 0). Aquí δ tu out - desviación del voltaje de la batería en función de alguna variable. d C, δ R int , δ q 0 - respectivamente, la desviación de la capacidad nominal, la resistencia interna y la carga inicial de la batería de algún valor de equilibrio. Al determinar el valor de funciones específicas, es posible determinar la influencia de la dispersión de parámetros específicos en la dispersión de voltaje y en el proceso de carga de la batería.
Considere una batería de baterías con la misma capacidad de 380 Ah y diferente resistencia interna R int == R 0int + δ R En t . Dejar R int1 = 1,0 mΩ, R int2 = 1,2 mΩ (20 %). Las mediciones han demostrado que la resistencia interna de la batería depende relativamente poco del grado de su carga. Por lo tanto, de (5) podemos obtener la siguiente expresión:
| (6) |
Sea la corriente de carga de 76 A (0,2 DE norte). Obviamente, la diferencia en los voltajes de las dos baterías será igual a δ tu fuera = δ R En t · Yo (SoC)= = 16 mV durante todo el ciclo de carga y cae a cero hacia el final de la carga de la batería. Al mismo tiempo, la dispersión de la resistencia no reduce la carga máxima permitida de la batería (Fig. 10).
Arroz. 10. Dependencia del voltaje de la batería en la propagación de la resistencia
Consideremos la desviación de voltaje en las baterías de la batería durante su carga en función de la desviación de sus capacidades del valor de equilibrio δ tu fuera = F(δ C):
Por definición, C = q max - la carga máxima a la que se puede cargar la batería. Por otra parte, SoC= q/ q máx. Dado que las baterías de la batería están conectadas en serie, cuando se cargan reciben la misma carga. q. Así, d C ≈ -δ SoC al acercarse SoC al 100%.
La fórmula (7) se puede reescribir de la siguiente forma:
Para analizar la dependencia de la dispersión de tensión de la dispersión de capacitancia, se permite analizar la dispersión de tensión según el grado de su carga. Considere la función de carga "a corriente de carga cero":
Aquí tu(SoC) - función de carga de batería con corriente 0.2 DE(cuyo gráfico se muestra en la Fig. 9. La función tu 0 (SoC) determina formalmente la caída de voltaje en la batería cuando se “carga” con corriente cero a un estado de carga del 100 %. Esto supone que el valor tu 0 no está limitado desde arriba. Análisis de comportamiento de funciones tu 0 y le permitirá determinar la distribución de voltaje de las baterías con diferentes grados de carga en la batería. Dado que en la parte lineal del gráfico de carga, el potencial de polarización es prácticamente independiente de SOC, entonces su influencia en la parte lineal del gráfico se tiene en cuenta como un valor adicional de resistencia interna. En la parte no lineal, es el potencial de polarización el que determina el comportamiento de la función tu 0 (SoC).
Para facilitar el análisis, considere un AB que consta de tres baterías. Sea la capacidad de la primera batería C 0, segundo - C 0 - δ C, tercera - C 0 + δ C. Así, durante el proceso de carga, el estado de carga de la segunda batería siempre será mayor que el de la primera batería en δ SoC ≈ δ C, el tercero - menos por el mismo valor δ C. Para mayor precisión, considere el perfil de carga que se muestra en la Fig. 9. El cargo comienza desde el estado SoC= 0% CC 0,2 DE hasta que se alcance el voltaje promedio de la batería tu av = 3,7 V (total 11,1 V por batería). Después de eso, hay una transición al modo de carga a un voltaje de batería promedio de 3,7 V con una disminución de la corriente a 0,02 DE.
Para el análisis, usamos la función de carga. tu 0 (SoC). El valor medio de la tensión de la batería se determina cargador e igual tu AV. Desviación de voltaje de la batería δ tu i del valor promedio está determinado por la dispersión del grado de carga δ SoC i . Esto se ilustra en la fig. once.
Arroz. 11. Un ejemplo que explica el principio de determinación de la tensión distribuida en las baterías
Por cada valor SoC 0 expresiones son válidas:
En este caso, es necesario tener en cuenta las limitaciones físicas asociadas con el hecho de que el voltaje en una batería separada no puede ser inferior a tu min:
ya que el incumplimiento de esta condición supondría un cambio de signo del potencial de polarización y la terminación del proceso de carga de la batería.
En la fig. 12 muestra un gráfico de carga de la batería con una corriente de 0,2 DE hasta que el voltaje promedio de la batería alcance los 3,7 V con la transición al modo de carga a este voltaje. La dispersión de capacitancia es de ±2,5%. Cuando el estado de carga alcanza el 94%, el voltaje en la batería 2 pasa a ser superior a 3,7 V y en este momento se debe detener la carga. La ruptura en las curvas 1 y 3 se explica por el hecho de que la curva de voltaje de la batería 2 crece muy rápidamente (como una función hiperbólica). Al calcular una batería que consta de una mayor cantidad de elementos, esta ruptura se suaviza. Así, se puede observar que con una tensión de batería media de 3,7 V, el grado máximo de carga al que se puede cargar la batería es del 94%.
Arroz. 12. Gráfico de la dependencia de la dispersión de tensión en las baterías a partir de la dispersión del SoC al cargar a una tensión media de 3,7 V
Es prácticamente imposible cargar una batería de muchas baterías con un rango de parámetros a un voltaje de batería promedio de 3,7 V. La situación se puede mejorar mediante métodos de carga especiales basados en la organización. retroalimentación entre el sistema de gestión de la batería y el cargador, y reduciendo la corriente de carga de la batería al valor de la corriente de equilibrio, aunque esto aumenta significativamente el tiempo de carga. También puede intentar reducir el voltaje de carga promedio de una batería individual en la batería.
El valor de voltaje de la transición del modo CC al modo CV afecta el grado de carga al que se carga la batería cuando la corriente de carga cae a 0,02 DE.
En la fig. 13a muestra la dependencia del voltaje del tiempo de carga a diferentes valores del voltaje de transición al modo CV. En la fig. 13b - dependencia de la corriente en el tiempo de carga. En los gráficos, la tensión de transición al modo CV es: 1 - 3,7 V; 2 - 3,6 V; 3 - 3,5 V; 4 - 3,4 V.
Arroz. 13. Dependencia del tiempo a diferentes valores de la tensión de transición al modo CV:
a) voltaje de la batería
b) corriente de carga de la batería
En la fig. 14a muestra la dependencia del tiempo de carga de la batería hasta que la corriente de carga disminuye a 0,02 DE del valor de la tensión de transición en el modo CV. En la fig. 14b - dependencia del grado de carga alcanzable en el voltaje de carga. Se puede observar que cuando el valor de la tensión de transición al modo CV cambia de 3,7 a 3,45 V, el tiempo de carga de la batería y el grado en que se carga casi no cambia. Esto significa que la batería, así como una batería separada, se pueden cargar a un voltaje más bajo, por ejemplo, hasta 3,4-3,45 V, con una transición posterior a un modo de carga de voltaje estabilizado. La desventaja de este método es que el tiempo de carga de una sola batería aumenta ligeramente.
Arroz. 14. Dependencia:
a) tiempo de carga hasta que la corriente descienda a 0,02 C desde el valor de la tensión de transición al modo CV;
b) grado alcanzable de carga del voltaje de carga
En la fig. 15a muestra un gráfico de carga de una batería con una corriente de 0,2 C hasta que se alcanza un voltaje de batería promedio de 3,4 V, con una transición al modo de carga a este voltaje. La dispersión de capacitancia es de ±2,5%. La carga se detuvo cuando la corriente disminuyó a 0,02 C, mientras que el grado de carga de la batería era del 96%. En la fig. 15b muestra el mismo gráfico en una escala de tiempo.
Arroz. 15. Gráfico de la dependencia de la dispersión de los valores de voltaje en las baterías 1 (δ C= 0%), 2 (δ DE= +2,5%) y 3 (δ DE = -2,5 %)
Por lo tanto, al cargar una batería que consta de LIB LFP conectadas en serie, es útil reducir el voltaje de carga promedio a 3,4-3,45 V. El valor exacto del voltaje de carga promedio debe determinarse para un tipo particular de batería.
El documento considera el modelo LIB LFP como una red activa de dos terminales, cuyos parámetros (voltaje del generador y resistencia interna) dependen de forma no lineal de la corriente de carga/descarga, el grado de carga y la temperatura. Se utilizaron datos experimentales para determinar los parámetros del modelo.
Se considera un circuito equivalente que describe más adecuadamente el comportamiento de la batería durante la carga y la dependencia de sus principales parámetros en el grado de carga, y se presentan datos experimentales. Sobre un modelo simple se analiza el comportamiento del LIAB durante su carga y la influencia de la dispersión de los parámetros de las baterías individuales en este proceso.
Con base en los cálculos, se obtuvieron recomendaciones sobre los parámetros del voltaje de carga de la batería LFP. Se muestra que el valor del voltaje promedio aplicado a la batería cuando se carga la batería debe reducirse a 3,4-3,45 V. El valor específico debe determinarse en función de la dependencia del NRC del grado de carga para un tipo particular de batería.
