Cos’é o conteggio de Coulomb?

O conteggio de Coulomb o l’é un metodo ch’o l’ammia a carrega elettrica ch’a sciòrte drento e feua da unna batteria mesuando delongo a corrente e integrâla into tempo. Sta tecnica a permette a-i scistemi de gestion da battëia d’astimmâ a capaçitæ e o stato de carrega ch’arrestan sensa mesuâ direttamente l’energia inmaganizzâ.

O prinçipio fondamentale derê a-o conteggio de coulomb o compòrta o monitoraggio de tutte e amp-oe che intran ò ne sciòrtan da unna batteria. Unna rexistensa de senso de preçixon a mesua o flusso de corrente e un çircuito dedicou o l’integra ste mesuaçioin inte di intervalli de tempo. Quande se carrega unna batteria à 2 ampere pe 3 oe, o scistema o conta 6 ampere-oe azzonte a-a capaçitæ da batteria. Durante a descharge, o proçesso o fonçioña à l’inverso, con sottrae amp-oe tanto che a corrente a sciòrte feua.

I chip de gestion da batteria fan sto carcolo delongo, e pe-o sòlito campionan a corrente de miggiæa de vòtte pe segondo. A formola d’integraçion a l’é sencia: o cangio de carrega o l’é pægio a-a corrente moltiplicâ pe-o tempo, regolâ pe l’effiçensa coulombica. L’effiçensa coulombica a l’explica o fæto che no tutte e carreghe immagazzinæ durante a carrega peuan vegnî repiggiæ durante a descharge.

E implementaçioin moderne deuvian di convertitoî analògichi à digitali à 16 bit ò ciù erti abbinai à di microcontrolloî. O Maxim MAX17303X+ e o Renesas RAA489206 representan de tipiche soluçioin hardware, con di processoî incorporæ che gestiscian e operaçioin matematiche. Sti chip immagazziñan i parametri da batteria inte unna memöia no volatile, e garantiscian che i dæti perscistan anche quande a batteria a se drena do tutto.

Coulomb Counting

A carrega da batteria à iòni de litio a se basa ben ben in sciô conteggio accurou di coulomb pe prevegnî unna carrega eccesciva e mascimizzâ a duâ da batteria. Durante a fase de carregamento costante-corrente, o conteggio de Coulomb o traccia esattamente quante carrega a l’intrâ inte çellole da batteria. Da maniman che a batteria a s’avvexiña a-a piña capaçitæ e a passa à unna carrega à tenscion costante-, a corrente ch’a decresce a dev’ëse mesuâ con esattessa pe determinâ quande a carrega a l’é completâ.

I scistemi de gestion de battëie deuvian i dæti de conteggio coulomb pe piggiâ de deçixoin critiche in sciâ carrega. Se o scistema o l'individua che l'é stæto azzonto 2,3 amp-oe durante a carrega e a capaçitæ nominâ da batteria a l'é de 2,5 amp-oe, o sa che a batteria a l'é carregâ pe-o 92% pöcassæ. St’informaçion a l’impedisce o scenäio reisegoso de sponciâ a corrente inte unna çellola à ioin de litio carregâ à reo, ch’a peu portâ à unna fuga termica.

O metodo o vëgne particolarmente preçioso inte applicaçioin de carregamento spedio-donde e corrente de carregamento peuan razzonze 3C ò ciù erte. À sti tasci, i metodi de stimma basæ in sciâ tenscion- no fonçioñan apreuvo à de gren cazze de tenscion atraverso da rexistensa interna. O conteggio de Coulomb o l’arresta affidabile perché o mesua direttamente o trasferimento de carrega reale independentemente da-e fluttuaçioin de tenscion.

I fattoî d’effiçensa de carregamento inti carcoli de forma despægia inte varie fase. Unna batteria à iòni de litio a peu mostrâ unna reisa do 99% durante a carrega à bassa velocitæ, ma a cazze a-o 95% à di tasci erti apreuvo à l’aumento da generaçion de calô. I scistemi avansæ de gestion de battëie regolan i seu algoritmi de conteggio coulomb in sciâ base de mesuaçioin de temperatua e corrente in tempo reale.

O stato de carrega o rappresenta a capaçitæ disponibile comme perçentuale da capaçitæ mascima. O conteggio de Coulomb o carcola o SOC co-o dividde a carrega ammuggiâ pe-a capaçitæ totale da batteria. Se unna batteria de 50 ampere-oe a l'à consegnou 15 ampere-oe da-a carrega piña, o SOC o l'é pægio a-o 70%.

O carcolo o domanda de conosce o ponto de partensa. I scistemi de battëie pe-o sòlito iniçializzan o SOC quande a batteria a razzonze un stato conosciuo-ò carregâ à reo (indicou da-o razzonze o limite de tenscion de carrega con unna corrente minima) ò à reo (arrivâ a-o limite de tenscion bassa-). E mesuaçioin de tenscion do çircuito averto-inti periodi de repòso peuan fornî ascì di ponti de taratua con fâ referensa à de tabelle de reçerca che mappan a tenscion in sce SOC.

A temperatua a l’influisce de forma scignificativa tanto in sciâ capaçitæ da batteria comme in sce l’effiçensa coulombica. Unna batteria à iòni de litio a peu fornî 100 amp{2}}oe à 25 graddi ma sôo che 80 amp{5}}oe à -10 graddi. E implementaçioin sofisticæ comprendan unna compensaçion da temperatua, co-a regolaçion da capaçitæ effettiva in sciâ base de lettue do termistô.

L’invegiamento da batteria o compliche a stimma do SOC inta duâ da batteria. Un pacco de battëie de doî-anni-o porrieiva conservâ solo che l'85% da seu capaçitæ originâ. Sensa unna recalibraçion periòdica, o conteggio à coulomb o carcolieiva ancon o SOC in sciâ base da capaçitæ originale do 100%, cösa ch’a portieiva à de stimme delongo ciù impreçise. Tanti scistemi affrontan sto problema pe mezo d’algoritmi de sanitæ che traccian a degraddaçion da capaçitæ in scî çicli de carrega.

Çinque vivagne d’errô primmäie influensan a preçixon do conteggio coulomb. I erroî do sensô de corrente representan o contributô ciù scignificativo-anche un errô de compenso de 10 milliampere o s'ammuggia à 0.24 ampere-oe inte 24 oe. Inte unna batteria de 50 ampere{8}}oe, questo o se traduxe inte un errô SOC do 0.5% pe giorno.

I erroî d'approscimaçion d'integraçion ne vëgnan da-a natua de campionamento discreto di scistemi digitali. O deuvio de l'integraçion rettangolare con un campionamento pöco frequente o l'introduxe di erroî quande a corrente a cangia a-a spedia. Un intervallo de campionamento de 1-secondo o produxe un errô minimo con de carreghe che cangian a-a lenta, ma o peu mancâ di dettaggi importanti quande gh'é di picchi de potensa à l'impruviso. I scistemi moderni tante vòtte deuvian di metodi d’integraçion d’ordine ciù erto comme a regola trapezoidale ò de Simpson, pe redue sti erroî.

L’inçertessa da capaçitæ da batteria a ne vëgne da-e variaçioin de produçion, da-i effetti da temperatua e da l’invegiamento. Doe çellole do mæximo lotto de produçion porrieivan differî do 2-3% inta capaçitæ reale. St'inçertessa a se traduxe direttamente inte un errô de stimma do SOC-se credde che a batteria a contëgne 50 ampere-oe ma in veitæ a contëgne 49, o seu SOC o saià scistematicamente erto do 2%.

A deriva de l’oscillatô de tempo a l’influisce in sciâ componente do tempo de l’integraçion corrente. Un oscillatô de cristallo con unna preçixon de 50 ppm o l’introduxe solo di erroî ciù piccin inte di periodi curti, ma o peu ammuggiâse inte de settemañe ò di meixi de fonçionamento continuo. I oscillatoî de cristallo compensæ da-a temperatua-reduxan sta vivagna d’errô à di livelli trascuæ pe-a ciù parte de applicaçioin.

I erroî cumulativi representan a sfidda fondamentale co-o conteggio coulomb. À differensa de mesuaçioin istantanee che se recompòstan con ògni lettua, i erroî d’integraçion se compoñan into tempo. Un errô de l’1% pe çiclo o vëgne un errô do 10% dòppo dexe çicli, feua che o scistema o no se calibre torna. Unna reçerca pubricâ in sce Energies (2021) a l'à mostrou che i erroî de tempo{6}}accumulativi peuan rende e stimme do SOC "do tutto invalide" pe di longhi periodi sensa correçion.

A preçixon tipica a va da-o 3-4% inte implementaçioin de base à ciù pöco do 2% con di algoritmi megioæ. I scistemi che combiñan o conteggio à coulomb co-a correçion basâ in sciâ tenscion-pe mezo de filtri de Kalman razzonzan unna preçixon ciù bassa che l’1%. I scistemi PowerTech segnallan di erroî de mesuaçion ciù basci de l’1% inti seu produti de contatoî de coulomb commerciali pe-e applicaçioin à ioin de litio.

I scistemi de gestion de battëie integran o conteggio de coulomb comme fonçion fondamentale insemme à l’equilibrio de çellole, a-a gestion do calô e a-i circuiti de proteçion. O sensô de corrente, pe-o sòlito unna rexistensa de derivaçion de preçixon ch’a va da 0.5 à 5 milliohm, o s’attreuva into percorso de corrente prinçipâ. I sensoî à effetto Hall offrivan unn’alternativa pe-e applicaçioin d’erta corrente, fornindo l’isolamento galvanico e eliminando e preoccupaçioin in sciâ dissipaçion de potensa.

O firmware do microcontrollo o l’implementa l’algoritmo d’integraçion e o gestisce e routine de taratua. Durante l'açendimento do veicolo ò l'avvio do dispoxitivo, o BMS o leze l'urtimo SOC immagazzinæ da-a memöia no-volatile. Dapeu o comensa à contâ i coulomb da sto ponto de partensa. O scistema o l’immagazziña d’ògni un pö di aggiornamenti-çerte implementaçioin scrivan inta memöia flash ògni pöchi menuti pe garantî unna perdia minima de dæti durante de interruçioin d’alimentaçion inatteise.

I BMS pe machine inti veicoli elettrichi deuvian de implementaçioin de conteggio de coulomb particolarmente sofisticæ. O scistema de gestion da batteria de Tesla, prexempio, o campiona a corrente à di tasci de kilohertz e o l'applica ciù fase de filtraggio pe redue o rumô do sensô. O scistema o mantëgne di contatoî de coulomb separæ pe ògni mòdolo ò gruppo de çellole, permettendo d’indicâ de discrepanse de capaçitæ che porrieivan indicâ de çellole in fallimento.

I scistemi de battëie industriæ pe l'immagazzinamento in sciâ ræ ò e telecommunicaçioin an de beseugno de unn'affidabilitæ ancon ciù erta. Ste applicaçioin de spesso exeguiscian unna sensaçion de corrente redondante doggia ò tripla, con confrontâ ciù sensoî pe relevâ di guasti. Quande e lettue di sensoî van a-o de là de tolleranse açettabile, o scistema o peu identificâ e isoâ o sensô defettoso tanto ch'o contunnia o fonçionamento in scî atri sensoî.

A recalibraçion periòdica a l’é essençiale pe mantegnî a preçixon à longo termine. A metodologia ciù sencia a carrega do tutto a batteria fin à tanto che a corrente de carregamento a no cazze a-o de sotta de un livello (pe-o sòlito C/20), e dapeu a recompòsta o SOC a-o 100%. Do mæximo, a descharge a-o limite de tenscion bassa-a recompòñe o SOC a-o 0%. Tanti dispoxitivi de consummo exeguiscian sta taratua automaticamente ògni 20-30 çicli de carrega.

A taratura da tenscion do çircuito averto-a l’òffre de poscibilitæ de correçion ciù frequente. Dòppo che a batteria a s’arresta pe 30 menuti à ciù oe, a tenscion do morsetto a se stabilizza a-o seu veo valô de çircuito averto-. O BMS o peu donca fâ referensa à unna tabella de reçerca OCV-SOC pe determinâ o SOC reale e correze tutti i erroî de conteggio coulomb ammuggiæ. Sto metodo o fonçioña megio co-e chimiche de battëie che mostran unna fòrte correlaçion de tenscion-SOC, comme l’òscido de manganese cobalto de nichel de litio (NMC).

I algoritmi de conteggio coulomb megioæ comprendan de correçioin d’effiçensa coulombica. Reçerche do Ng et al. (2009) an demostrou che a contabilitæ da reisa de carrega e descharge pe conto seu a megioa scignificativamente a preçixon. Durante a carrega, e battëie à iòni de litio pe-o sòlito mostran unna reisa do 98-99,5%, tanto che a reisa de descharge a s’avvexiña a-o 99,8-99,9%. Sti valoî cangian co-a temperatua, o tasso de corrente e o stato de sanitæ.

A fuxon do filtro de Kalman a combiña o conteggio de coulomb co-e mesuaçioin de tenscion in tempo reale. O filtro o peisa i doî metodi de stimma in sciâ base da seu inçertessa relativa inte tutti i momenti. À de corrente erte donde e mesuaçioin de tenscion no son affidabile apreuvo à de gren cazze d’IR, o filtro o se fiâ de ciù do coulomb ch’o conta. Inti periodi de repòso, e mesuaçioin de tenscion piggian de peiso. Sto critëio adattivo o razzonze o megio de tutti doî i metodi.

I algoritmi d’imprendimento automatico representan l’avanguardia da stimma do SOC. E ræ neuronale allevæ in sce miggiæa de çicli de carrega-descarrega peuan imprende di comportamenti speçifichi pe-a batteria che i modelli senci mancan. Sti scistemi peuan fiña prevedde quande i erroî ammuggiæ con tutta probabilitæ vëgnan scignificativi e attivan de routine de taratua appropiæ.

Coulomb Counting

A stimma de SOC basâ in sciâ tenscion-a l’à de difficoltæ co-e battëie à fosfato de færo de litio (LFP), che mantëgnan de curve de tenscion notevolmente ciatte in sciô 20-90% de SOC. Un cangio de sôo che 50-100 millivolt o l’avvëgne inte tutto sto intervallo. O conteggio à Coulomb o fonçioña ben o mæximo, independentemente da-e caratteristiche de tenscion da chimica da batteria.

O metodo o fonçioña delongo tanto durante a carrega comme a-a descharge sensa che a batteria a segge neçessäia à arreposâse. I metodi basæ in sciâ tenscion-an de beseugno che a batteria a l’arreste inattiva pe 30 menuti à ciù oe pe ottegnî de lettue preçise de tenscion do çircuito averto-. Inte applicaçioin pe veicoli elettrichi donde a machina a peu ëse guiddâ ciù vòtte pe giorno, sti periodi de repòso se verifican de ræo pe natua.

I requixiti computaçionali arrestan modesti in confronto a-e metodologie basæ in sce modello-. Unn’implementaçion de base pe-o conteggio di coulomb a domanda solo che de operaçioin de moltiplicaçion e d’addiçion, gestie de lengê da di microcontrolloî econòmichi à 8{5}}bit. I filtri de Kalman ò e metodologie da ræ neuronale domandan di processoî à 32 bit con de capaçitæ à virgola flottante e consumman ben ben ciù potensa.

I effetti da temperatua influensan o conteggio de coulomb sorviatutto pe mezo di cangiamenti de capaçitæ ciufito che in sciô mæximo prinçipio de mesuaçion. I metodi basæ in sciâ tenscion soffran tanto di cangi de capaçitæ dependenti da-a temperatua comme di spostamenti de tenscion dependenti da-a temperatua, cösa ch’a î rende pe natua ciù complesci da compensâ con cua.

O requixito de un SOC preçiso a-o comenso o representa a limitaçion ciù fondamentale do conteggio à coulomb. Se o scistema o comensa con un valô SOC errou, tutti i carcoli che vëgnan apreuvo ereditan st’errô. I scistemi de battëie che perdan l’alimentaçion perdan do tutto o seu ponto de referensa SOC, e forsan à fâ dependensa da-e mesuaçioin de tenscion into proscimo avvio.

L’auto-scarica a crea un drenaggio de corrente ascoso che o conteggio coulomb o no peu mesuâ direttamente. E battëie à iòni de litio s’auto-scarrican pöcassæ a-o 2-5% pe meise à temperatua ambiente, e aumentan à de temperatue erte. Inte di longhi periodi de conservaçion, sta perdia de capaçitæ no monitorâ a fâ de mainea che o SOC stimou o se destacche ciù in çimma che o valô veo.

A deriva do sensô inta vitta do produto a degradda de maniman a preçixon. Un sensô de corrente con unna preçixon de l’1% a-o comenso o porrieiva anâ à 2-3% inte çinque anni apreuvo à l’invegiamento di componenti. E applicaçioin pe machine speçifican a stabilitæ do sensô pe 15 anni e e temperatue van da -40 à +85 graddi, e domandan unn’attenta seleçion di componenti e unna progettaçion do çircuito.

A scentâ da capaçitæ da batteria durante a vitta a presenta unna sfidda de taratua continua. Unna batteria a peu perde o 20% de capaçitæ in sce 1000 çicli. Feua che o BMS o no l'astimme torna d'ògni un pö a capaçitæ reale, i carcoli do SOC vëgnan delongo ciù ottimisti, e in potensa permettan de condiçioin de sorvescarrega arresegæ.

A dissipaçion de potensa do sensô de corrente inte applicaçioin d’erta corrente-a vëgne problematica. Unna corrente de descharge de 100 ampere atraverso de unna rexistensa de senso de 1 milliohm a descippa 10 watt. Sto fæto o rappresenta unna perdia d'energia do 0.3% int'un scistema de 3.3 kilowatt – inscignificativa ma no trascurabile. I shunt à bassa rescistensa reduxan e perdie, ma reduxan a preçixon de mesuaçion à de corrente basse.

E metodologie ibride che combiñan o conteggio de coulomb con di metodi complementäi ottëgnan de prestaçioin ciù boñe. O filtro de Kalman esteiso (EKF) o deuvia un modello de çircuito equivalente a-a batteria pe prevedde o comportamento da tenscion basou in sciô conteggio de coulomb, e dapeu o correze a stimma SOC in sciâ base da differensa tra a tenscion prevista e quella mesuâ. Sto fæto o crea un scistema d’autocorreçion ch’o limita i erroî d’accumulaçion.

A spettroscopia d’impedensa elettrochimica (EIS) a peu completâ o conteggio de coulomb pe-a valutaçion do stato de sanitæ. Mesuando l’impedensa da batteria à ciù frequense, o scistema o caratterizza a crescita da rexistensa interna e a scentâ da capaçitæ. St’informaçion a l’aggiorna o parametro de capaçitæ inti carcoli de conteggio coulomb, e a mantëgne a preçixon co-o vegnî ciù vegio da batteria.

E ræ neuronale artifiçiale formæ in scî dæti de carrega stòrica-descarga peuan prevedde di modelli de degraddo da capaçitæ. Ste previxoin permettan unna recalibraçion proattiva avanti che i erroî vëgnan scignificativi. Çerti reçercatoî segnallan unna preçixon da stimma do SOC drento de l’1% pe mezo de metodologie combinæ de conteggio coulomb e de ræ neuronale.

L’analixi de tenscion differençiale durante a carrega a fornisce di ponti de taratua periòdichi sensa che ghe segge de beseugno de çicli de carrega completa-de descarica. E çimme caratteristiche inta curva dV/dQ se verifican à di valoî speçifichi de SOC independentemente da-a scentâ da capaçitæ, permettendo a determinaçion assolua de SOC. Sto metodo o l’é particolarmente efficaçe co-e chimiche d’òscido de cobalto de manganese de nichel de litio.

I CI dedicæ a-o conto de coulomb integran tutte e fonçioin neçessäie inte un scingolo chip. A serie BQ de Texas Instruments e a famiggia STC31xx de STMicroelettronics dan un exempio de sta metodologia, ch’a l’à di ADC à 16 bit, l’integraçion de corrente, a sensaçion da temperatua e e interfacce I2C/SPI. Sti chip reduxan a complescitæ do progetto e o spaçio in sciâ scheda, tanto che megioan a preçixon da mesuaçion pe mezo d’algoritmi de compensaçion proprietäi.

A seleçion da rexistensa senscibile a compòrta l’equilibrio da preçixon contra a dissipaçion de potensa. Unna rexistensa de 0.5 milliohm inte unn’applicaçion de 100 ampere a descippa 5 watt ma a genera solo che 50 millivolt de segnâ in sce scâ piña, e a domanda di amplificatoî à erto guägno suscettile a-o rumô. Unna rexistensa de 5 milliohm a fornisce un segnâ de 500 millivolt, ma a descippa 50 watt, cösa ch’a no se peu açettâ inta ciù parte de applicaçioin. I tipichi progetti pe machine deuvian de rexistense da 0.1-1.0 milliohm con di amplificatoî differençiæ che offran un refuo à modalitæ commun de 80-100 dB.

I sensoî de corrente à effetto Hall-schivan do tutto o problema da dissipaçion de potensa mesuando o campo magnetico ciufito che a caduta de tenscion. À tutti i mòddi, introduxan di erroî de compenso (pe-o sòlito 50{3}}200 mA inti sensoî de livello automobilistico), deriva co-a temperatua e costan ciù che e soluçioin basæ in sce shunt. E applicaçioin ciù erte che 200 ampere favoriscian sempre de ciù i sensoî Hall à despeto de ste limitaçioin.

A seleçion do convertitô analògico-à-digitâ a l’influisce direttamente in sciâ preçixon. Un ADC à 12{5}}bit ch’o mesua unna corrente in sce scâ piña de 100-amp o fornisce unna resoluçion pöcassæ de 25{9}}milliamp açettabile pe-e applicaçioin d’erta potensa, ma inadeguâ pe-i dispoxitivi con de corrente inattive à livello de milliamp. I moderni scistemi de gestion de battëie de spesso deuvian di convertitoî à 16 ò fiña à 24 bit pe gestî a gamma dinamica da-e corrente de sonno di microamplificatoî à çentanæa d’ampere durante e carreghe de çimma.

Coulomb Counting

E implementaçioin de veicoli elettrichi demostran o conteggio de coulomb in sce scâ. O scistema de gestion da batteria da Nissan Leaf o l'ammia o flusso de carrega de ògni gruppo de çellole, con permette a-o veicolo de mostrâ de stimme de portâ e d'attiva di avvertimenti avanti che a batteria a se descheite. Dòppo çentanæa de çicli de carrega-descarrega, o scistema o mantëgne a preçixon SOC drento do 3-5% pe mezo de unna recalibraçion periòdica durante a carrega completa.

I indicatoî de battëie di smartphone deuvian de implementaçioin semplificæ de conteggio coulomb limitæ da-o costo e da-o consummo d’energia. Sti scistemi pe-o sòlito razzonzan unna preçixon do 5-10%, ch’a basta pe mostrâ quattro ò çinque bare de livello da batteria, ma meno preçise che e implementaçioin pe machine. O budget de potensa pe-o çircuito do manòmetro de carburante o dev'arrestâ ciù basso che 100 microampere pe schivâ un scignificativo drenaggio parascitico.

L’immagazzinamento da batteria in sce scâ de grixella-o domanda unna preçixon ecceçionale pe ottimizzâ a programmaçion da carrega-descarica e relevâ i mòdoli che no fonçioñan. Sti scistemi deuvian a sensaçion de corrente redondante con doggi shunt e diversci ADC. I algoritmi do software contròllan incroxæ e mesue e segnalan de discrepanse che passan o 0.5%, permettendo unna manutençion predittiva primma che se verifiche di guasti.

E applicaçioin militare e aerospaçiale domandan l’affidabilitæ ciù erta, e de spesso s’implementan unna sensaçion tripla-redondante co-a lògica de voto. O scistema de gestion da batteria o confronta trei circuiti de conteggio de coulomb independenti e o deuvia o valô median. Se quarche sensô o se devia a-o de là di limiti açettabili, o vëgne ignorou tanto che o scistema o registra l'errô pe l'açion de manutençion.

A reçerca a va avanti in sce di metodi pe megioâ a preçixon do conteggio de coulomb sensa azzonta de complescitæ ò costo de l’hardware. I algoritmi adattivi ch’imprendan di comportamenti speçifichi pe-a batteria durante a primma dozzeña de çicli mostran de promesse pe redue i erroî inti dispoxitivi produti in massa, donde a calibraçion pe unitæ a no l’é prattica.

I scistemi de gestion de battëie sensa fî eliminan o cablaggio ch'o connette ògni çellola a-o contròllo çentrale. Ògni mòdolo de çellole o comprende o seu contatô de coulomb e o trasmette i dæti pe mezo de un protocòllo sensa fî. St'architettua chì a redue o peiso inti veicoli elettrichi e a semplifica l'assemblaggio, sciben ch'a l'introduxe de desfie in sciâ scincronizzaçion de ciù mesue independente.

E battëie à stato sòlido - che intran inta produçion inti pròscimi anni peuan avei de beseugno de metodologie de conteggio coulomb modificæ. Ste battëie mostran de caratteristiche de carrega e de meccanismi d’invegiamento despægi à peto de çellole à iòni de litio convençionale. O prinçipio fondamentale d’integrâ a corrente into tempo o l’arresta valido, ma e strategie de taratua e i fattoî d’effiçensa an da ëse aggiornæ.

L’integraçion co-i binelli digitali à battëia a l’òffre de poscibilitæ interessante. Mantegnindo un modello computaçionale dettaggiou do stato de tutte e batterie basou in sciâ seu stöia completa, i scistemi porrieivan razzonze unna preçixon mai stæta visto primma inta stimma do SOC. Sti modelli comprendan o conteggio de coulomb comme un input tra tanti, con fonde i dæti de mesuaçioin de corrente, tenscion, temperatua e impedensa.

A tenscion da batteria a no l’indica direttamente o stato de carrega pe-a ciù parte de chimiche. E battëie à fosfato de færo de litio mantëgnan unna tenscion squæxi costante pe-o 20{2}}90% de SOC, cösa ch’a rende impratticabile a stimma basâ in sciâ tenscion. Anche co-e battëie à òscido de cobalto de litio ch’an unna megio correlaçion tenscion-SOC, a relaçion a cangia co-a temperatua, l’etæ e a corrente de carregamento. O conteggio de Coulomb o traccia o flusso de carrega reale independentemente da-o comportamento da tenscion.

A frequensa de taratua a depende da-i requixiti de l’applicaçion e da-a tolleransa a-i erroî. I dispoxitivi de consummo pe-o sòlito se calibran ògni 20-30 çicli completi con carricâli a-o 100%. I veicoli elettrichi peuan ëse calibræ tutti i meixi ò quande a batteria a razzonze di stati conosciui. E applicaçioin critiche che domandan unn’erta preçixon peuan calibrâ tutte e settemañe ò deuviâ unna correçion continua pe mezo do filtro de Kalman pe schivâ do tutto a recalibraçion periòdica.

Scià, o conteggio coulomb o fonçioña delongo inte tutte doe e direçioin. Durante a carrega, o l’azzonze di coulomb tanto che a corrente a vëgne drento. Durante a descharge, o sottrae i coulomb tanto che a corrente a sciòrte feua. O scistema o s’aggiusta pe despæge reisa coulombiche inte tutte e direçioin.

A preçixon a se degradda se o scistema o no traccia a scenta da capaçitæ. Da maniman che e battëie vëgnan ciù vegie, perdan de capaçitæ, tanto che l’algoritmo de conteggio coulomb o l’anæta avanti à deuviâ o valô de capaçitæ originale. Sto fæto o pòrta a-o SOC stimou à vegnî sempre ciù ottimista. E implementaçioin de BMS megioæ mesuan d’ògni un pö a capaçitæ reale e mettan à gio i parametri de carcolo, mantegnindo a preçixon ascì co-o vegnî ciù vegi.

O successo prattico do conteggio à coulomb o ne vëgne da-o seu equilibrio tra sempliçitæ e preçixon. Sciben ch’o no l’é perfetto, o fornisce unna preçixon ch’abbasta pe-a ciù parte de applicaçioin quand’o vëgne combinou con unna taratua periòdica. A reisa computaçionale do metodo a ô rende ideale pe di dispoxitivi alimentæ da-e battëie, donde o mæximo manòmetro de carburante o dev’ëse bon de consummâ unna potensa minima. Da maniman che a tecnologia de battëie a s’evolve e e applicaçioin d’immagazzinamento d’energia crescian, o conteggio à coulomb o l’arresta un strumento fondamentale pe gestî e battëie che se peuan carricâ inte tutti i segmenti de mercou.