Intelligent junction box nga adunay boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize sa mga EV

Intelligent junction box nga adunay boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize sa mga EV

Samtang ang mga electric vehicles (EVs) nahimong mas popular, ang hagit alang sa mga tiggama og sakyanan mao ang pagtangtang sa “range anxiety” sa mga drayber samtang himoong mas barato ang sakyanan.Nagpasabot kini sa paghimo sa mga battery pack nga mas mubu nga gasto nga adunay mas taas nga densidad sa enerhiya.Ang matag usa ka watt-hour nga gitipigan ug makuha gikan sa mga selyula hinungdanon aron mapalawig ang gilay-on sa pagmaneho.

Ang pagbaton ug saktong sukod sa boltahe, temperatura ug kasamtangan maoy labing importante sa pagkab-ot sa pinakataas nga banabana sa estado sa bayad o kahimtang sa panglawas sa matag selula sa sistema.

Ang panguna nga gimbuhaton sa usa ka sistema sa pagdumala sa baterya (BMS) mao ang pag-monitor sa mga boltahe sa cell, mga boltahe sa pag-pack ug karon nga pag-pack.Gipakita sa Figure 1a ang usa ka battery pack sa berde nga kahon nga adunay daghang mga cell nga gipatong.Ang cell supervisor unit naglakip sa mga cell monitor nga nagsusi sa boltahe ug temperatura sa mga selula.
Mga kaayohan sa intelihenteng BJB:

Giwagtang ang mga wire ug cabling harnesses.
Nagpauswag sa boltahe ug kasamtangan nga mga pagsukod nga adunay mas ubos nga kasaba.
Gipasayon ​​ang hardware ug software development.Tungod kay ang Texas Instruments (TI) pack monitor ug cell monitor gikan sa parehas nga pamilya sa mga aparato, ang ilang mga arkitektura ug mga mapa sa pagrehistro parehas kaayo.
Makapahimo sa mga tiggama sa sistema sa pag-synchronize sa boltahe sa pack ug kasamtangan nga mga pagsukod.Ang gagmay nga mga paglangan sa pag-synchronize makapauswag sa state-of-charge nga mga banabana.
Boltahe, temperatura ug kasamtangan nga pagsukod
Boltahe: Ang boltahe gisukod gamit ang gibahin nga mga kuwerdas sa resistor.Kini nga mga sukod nagsusi kung ang mga electronic switch bukas o sirado.
Temperatura: Ang mga pagsukod sa temperatura nag-monitor sa temperatura sa shunt resistor aron ang MCU maka-apply sa kompensasyon, ingon man ang temperatura sa mga contactor aron masiguro nga dili sila ma-stress.
Kasamtangan: Ang kasamtangan nga mga sukod gibase sa:
Usa ka shunt resistor.Tungod kay ang mga sulog sa usa ka EV mahimong mosaka sa libu-libo nga mga amperes, kini nga mga shunt resistors gamay ra kaayo - sa sakup nga 25 μOhms hangtod 50 μOhms.
Usa ka hall-effect sensor.Ang dinamikong sakup niini kasagarang limitado, busa, usahay adunay daghang mga sensor sa sistema aron masukod ang tibuuk nga sakup.Ang mga sensor sa hall-effect kay daling maapektuhan sa electromagnetic interference.Mahimo nimong ibutang kini nga mga sensor bisan asa sa sistema, bisan pa, ug kini sa tinuud naghatag usa ka nahilit nga pagsukod.
Boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize

Ang boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize mao ang paglangan sa oras nga anaa aron sampolan ang boltahe ug kasamtangan tali sa pack monitor ug cell monitor.Kini nga mga sukod kasagarang gigamit alang sa pagkalkula sa estado sa bayad ug kahimtang sa kahimsog pinaagi sa electro-impedance spectroscopy.Ang pagkalkulo sa impedance sa cell pinaagi sa pagsukod sa boltahe, kasamtangan ug gahum sa tibuok cell makapahimo sa BMS sa pagmonitor sa diha-diha nga gahum sa sakyanan.

Ang boltahe sa cell, boltahe sa pack ug kasamtangan nga pack kinahanglan nga i-synchronize sa oras aron mahatagan ang labing tukma nga pagbanabana sa gahum ug impedance.Ang pagkuha sa mga sampol sulod sa usa ka piho nga agwat sa oras gitawag nga agwat sa pag-synchronize.Ang mas gamay nga agwat sa pag-synchronize, mas tukma ang banabana sa kuryente o ang banabana sa impedance.Ang kasaypanan sa nonsynchronized data kay proporsyonal.Ang mas tukma sa state-of-charge nga banabana, mas daghang mileage ang makuha sa mga drayber.

Mga kinahanglanon sa pag-synchronize

Ang mga sunod-sunod nga henerasyon nga BMSs manginahanglan ug dungan nga boltahe ug kasamtangan nga mga pagsukod sa ubos sa 1 ms, apan adunay mga hagit sa pagtagbo niini nga kinahanglanon:

Ang tanang cell monitor ug pack monitors adunay lain-laing tinubdan sa orasan;busa, ang mga sampol nga nakuha dili kinaiyanhon nga dungan.
Ang matag cell monitor mahimong mosukod gikan sa unom ngadto sa 18 ka mga selula;16 bits ang gitas-on sa matag data sa cell.Adunay daghang mga datos nga kinahanglan ipadala sa usa ka daisy-chain interface, nga mahimong magamit ang badyet sa oras nga gitugotan alang sa boltahe ug karon nga pag-synchronize.
Ang bisan unsang filter sama sa usa ka filter sa boltahe o usa ka kasamtangan nga filter nag-impluwensya sa agianan sa signal, nga nakatampo sa paglangan sa boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize.
Ang TI's BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 ug BQ79612-Q1 nga mga monitor sa baterya mahimong magpadayon sa usa ka relasyon sa oras pinaagi sa pag-isyu sa usa ka ADC pagsugod nga command sa cell monitor ug ang pack monitor.Kini nga mga monitor sa baterya sa TI nagsuporta usab sa nalangan nga sampling sa ADC aron mabayran ang pagkalangan sa pagpadaghan kung ipadala ang pagsugod nga command sa ADC sa interface sa daisy-chain.

Konklusyon

Ang kaylap nga mga paningkamot sa elektripikasyon nga nahitabo sa industriya sa automotibo nagduso sa panginahanglan sa pagpakunhod sa pagkakomplikado sa mga BMS pinaagi sa pagdugang sa mga elektroniko sa junction box, samtang gipauswag ang kaluwasan sa sistema.Ang usa ka pack monitor makahimo sa lokal nga pagsukod sa mga boltahe sa wala pa ug pagkahuman sa mga relay, ang kasamtangan pinaagi sa battery pack.Ang pag-uswag sa katukma sa boltahe ug kasamtangan nga mga pagsukod direkta nga moresulta sa labing maayo nga paggamit sa usa ka baterya.

Ang epektibo nga boltahe ug kasamtangan nga pag-synchronize makahimo sa tukma nga state-of-health, state-of-charge ug electrical impedance spectroscopy nga mga kalkulasyon nga moresulta sa labing maayo nga paggamit sa baterya aron mapalawig ang kinabuhi niini, ingon man ang pagdugang sa driving range.