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鋰鐵電池組殘餘電量估測之研究及設計

為了解決台塑鋰鐵電池80ah的問題，作者陳鴻琩 這樣論述：

本文建構一個鋰鐵電池充放電電量的估測系統。此系統結合電流感測器ACS759、電池組監控晶片LTC6803、數位信號處理器TMS28335、及人機介面軟體LabVIEW。電流感測器測量充放電的電流，電池組監控晶片監測每個電芯的電壓，數位信號處理器執行資料的擷取、處理、及傳送，人機介面軟體負責收集顯示資料及人機的溝通。電池的電容量一般是以安培小時(Ah)表示，也就是以時間對電流進行積分。庫倫法是利用電荷守恆定律，以輸入電池的電荷量等於輸出電池的電荷量為基礎，將電流與時間做積分運算，並適當修正電荷轉換之間的損失，即可得知電池的殘電量。故庫倫法是目前較為可行、準確度高的電容量檢測法。但庫倫法要準確之

首要條件電流檢測及積分運算必須準確。故本研究首先進行電流感測器的校正，接著採用梯形積分、辛普森法、辛普森3/8法、及四等分法等四種積分法則對電流進行積分以求得充放電的電容量。鋰鐵電池充電方式大部份採用定電流定電壓方法，故本研究採用定電流定電壓充電方式作為庫倫充電電容量估測法的研究對象。但在放電方面因負載之不同而有所不同，故本研究在庫倫放電電容量估測方面採用固定負載及變動負載兩種。測試結果以Arbin測試系統的量測結果為基準進行誤差計算。在定電流定電壓充電模式及相同20 ms取樣時間下最大誤差在0.8%以下，如取樣時間改為500ms時最大誤差則增大為1.85%。在變動負載方面，弦波形電流放電之最

大誤差為0.89%，但三角波形電流放電之最大誤差則增加至4.87%。在標準電動汽車在城市的道路模擬曲線(FUDS)充放電模式之誤差為1.04%。但不管在何種情況下四種積分法所得到的結果相當一致。進一步研究發現，撰寫Arbin測試程式的步驟多時誤差會增大，如三角波形電流放電模式。故本測試系統的誤差應低於1%。