EV-де кернеу мен ток синхрондауы бар интеллектуалды қосқыш

EV-де кернеу мен ток синхрондауы бар интеллектуалды қосқыш

Электрлік көліктер (EVs) танымал бола бастағанда, автокөлік өндірушілерінің міндеті - көлікті қолжетімді ете отырып, жүргізушілердің «қашықтыққа алаңдауын» жою.Бұл қуат тығыздығы жоғары аккумуляторлық жинақтарды төменірек жасауға аударады.Ұяшықтардан сақталған және алынған әрбір ватт-сағат қозғалыс ауқымын кеңейту үшін маңызды.

Кернеуді, температураны және токты дәл өлшеу жүйедегі әрбір ұяшықтың заряд күйін немесе денсаулық жағдайын ең жоғары бағалауға қол жеткізу үшін маңызды.

Батареяны басқару жүйесінің (BMS) негізгі функциясы ұяшық кернеулерін, бума кернеулерін және пакеттік токты бақылау болып табылады.1а-суретте бірнеше ұяшықтары жинақталған жасыл қораптағы батарея жинағы көрсетілген.Ұяшық бақылау блогына ұяшықтардың кернеуі мен температурасын тексеретін ұяшық мониторлары кіреді.
Интеллектуалды BJB артықшылықтары:

Сымдар мен кабельдік сымдарды жояды.
Аз шумен кернеу мен ток өлшемдерін жақсартады.
Аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеуді жеңілдетеді.Texas Instruments (TI) бумасының мониторы мен ұялы мониторлары бір құрылғылар тобынан шыққандықтан, олардың архитектурасы мен тіркелу карталары бір-біріне өте ұқсас.
Жүйе өндірушілеріне кернеу мен ток өлшемдерін синхрондау мүмкіндігін береді.Шағын синхрондау кідірістері заряд күйін бағалауды жақсартады.
Кернеуді, температураны және токты өлшеу
Кернеу: Кернеу бөлінген резистор жолдары арқылы өлшенеді.Бұл өлшемдер электрондық қосқыштардың ашық немесе жабық екенін тексереді.
Температура: Температура өлшемдері шунт резисторының температурасын бақылайды, осылайша MCU өтемақы қолдана алады, сонымен қатар контакторлардың температурасы олардың кернеуі жоқ екеніне көз жеткізу үшін
Ағымдық: ағымдағы өлшемдер мыналарға негізделген:
Маневрлік резистор.EV-дегі токтар мыңдаған амперге дейін жетуі мүмкін болғандықтан, бұл маневрлік резисторлар өте аз – 25 мкОм мен 50 мОм диапазонында.
Холл-эффект сенсоры.Оның динамикалық диапазоны әдетте шектеулі, сондықтан кейде жүйеде бүкіл диапазонды өлшеу үшін бірнеше сенсорлар болады.Холл-эффект сенсорлары электромагниттік кедергілерге табиғи түрде сезімтал.Бұл сенсорларды жүйенің кез келген жеріне орналастыруға болады, бірақ олар оқшауланған өлшемді қамтамасыз етеді.
Кернеу мен токты синхрондау

Кернеу мен токты синхрондау - бума мониторы мен ұяшық мониторы арасындағы кернеу мен токты таңдау үшін бар уақыт кідірісі.Бұл өлшемдер негізінен электр кедергісі спектроскопиясы арқылы заряд күйін және денсаулық жағдайын есептеу үшін қолданылады.Ұяшықтағы кернеуді, токты және қуатты өлшеу арқылы ұяшықтың кедергісін есептеу BMS-ке автомобильдің лезде қуатын бақылауға мүмкіндік береді.

Ең дәл қуат пен кедергіні бағалауды қамтамасыз ету үшін ұяшық кернеуі, бума кернеуі және жинақ тогы уақыт бойынша синхрондалу керек.Белгілі бір уақыт аралығында үлгілерді алу синхрондау интервалы деп аталады.Синхрондау аралығы неғұрлым аз болса, соғұрлым қуатты бағалау немесе кедергіні бағалау дәлірек болады.Синхрондалмаған деректердің қателігі пропорционалды.Төлемді бағалау неғұрлым дәл болса, драйверлер соғұрлым көп жүгіріс алады.

Синхрондау талаптары

Келесі буын BMS синхрондалған кернеу мен ток өлшемдерін 1 мс-тен аз уақыт ішінде қажет етеді, бірақ бұл талапты орындауда қиындықтар бар:

Барлық ұяшық мониторлары мен бума мониторларында әртүрлі сағат көздері бар;сондықтан алынған үлгілер синхрондалмаған.
Әрбір ұяшық мониторы алтыдан 18 ұяшыққа дейін өлшей алады;әрбір ұяшық деректерінің ұзындығы 16 бит.Кернеу мен ток синхрондау үшін рұқсат етілген уақыт бюджетін тұтынуы мүмкін тізбекті интерфейс арқылы жіберуді қажет ететін көптеген деректер бар.
Кернеу сүзгісі немесе ток сүзгісі сияқты кез келген сүзгі сигнал жолына әсер етіп, кернеу мен ток синхрондау кідірістеріне ықпал етеді.
TI BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 және BQ79612-Q1 батарея мониторлары ұяшық мониторына және бума мониторына ADC іске қосу пәрменін беру арқылы уақыт қатынасын сақтай алады.Бұл TI батарея мониторлары сонымен қатар тізбекті интерфейс бойынша ADC іске қосу пәрменін жіберу кезінде таралу кідірісін өтеу үшін кешіктірілген ADC үлгілеуін қолдайды.

Қорытынды

Автокөлік өнеркәсібінде болып жатқан жаппай электрлендіру жұмыстары жүйе қауіпсіздігін арттыра отырып, түйіспе қорабына электрониканы қосу арқылы BMS күрделілігін азайту қажеттілігін тудырады.Пакет мониторы релелер алдындағы және кейінгі кернеулерді, аккумулятор жинағы арқылы өтетін токты жергілікті өлшей алады.Кернеу мен токты өлшеудегі дәлдікті жақсарту батареяны оңтайлы пайдалануға тікелей әкеледі.

Тиімді кернеу мен ток синхрондауы денсаулық жағдайын, зарядтау күйін және электр кедергісі спектроскопиясын дәл есептеуге мүмкіндік береді, бұл батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін оңтайлы пайдалануға, сондай-ақ қозғалыс ауқымын арттыруға әкеледі.