Sanduku la makutano lenye akili na usawazishaji wa voltage na wa sasa katika EVs

Sanduku la makutano lenye akili na usawazishaji wa voltage na wa sasa katika EVs

Kadiri magari ya kielektroniki (EVs) yanavyozidi kuwa maarufu, changamoto kwa watengenezaji wa magari ni kuondoa "wasiwasi" wa madereva huku wakifanya gari liwe na bei nafuu zaidi.Hii hutafsiri katika kufanya pakiti za betri kuwa na gharama ya chini na msongamano wa juu wa nishati.Kila saa ya wati iliyohifadhiwa na kurejeshwa kutoka kwa seli ni muhimu ili kupanua safu ya uendeshaji.

Kuwa na vipimo sahihi vya voltage, halijoto na mkondo ni muhimu katika kufikia makadirio ya juu ya hali ya malipo au hali ya afya ya kila seli kwenye mfumo.

Kazi kuu ya mfumo wa usimamizi wa betri (BMS) ni kufuatilia voltages za seli, voltages za pakiti na pakiti ya sasa.Mchoro wa 1a unaonyesha kifurushi cha betri kwenye kisanduku cha kijani kibichi kilicho na seli nyingi zilizopangwa.Kitengo cha msimamizi wa seli ni pamoja na wachunguzi wa seli kuangalia voltage na joto la seli.
Manufaa ya BJB yenye akili:

Huondoa waya na viunga vya kebo.
Inaboresha vipimo vya voltage na sasa na kelele ya chini.
Hurahisisha uundaji wa maunzi na programu.Kwa sababu kifuatilizi cha Texas Instruments (TI) na vichunguzi vya seli hutoka kwa familia moja ya vifaa, usanifu wao na ramani za usajili zote zinafanana sana.
Huwasha watengenezaji wa mfumo kusawazisha kipimo cha voltage ya pakiti na vipimo vya sasa.Ucheleweshaji mdogo wa ulandanishi huongeza makadirio ya hali ya malipo.
Voltage, joto na kipimo cha sasa
Voltage: Voltage hupimwa kwa kutumia masharti yaliyogawanywa-chini ya kupinga.Vipimo hivi huangalia ikiwa swichi za kielektroniki zimefunguliwa au zimefungwa.
Halijoto: Vipimo vya halijoto hufuatilia halijoto ya kizuia shunt ili MCU iweze kuomba fidia, pamoja na halijoto ya waunganishaji ili kuhakikisha kuwa hawajasisitizwa.
Ya sasa: Vipimo vya sasa vinategemea:
Kipinga cha shunt.Kwa sababu mikondo katika EV inaweza kwenda hadi maelfu ya amperes, vipingamizi hivi vya shunt ni vidogo sana - kati ya 25 µOhms hadi 50 µOhms.
Sensor ya athari ya ukumbi.Masafa yake yanayobadilika kwa kawaida huwa na mipaka, kwa hivyo, wakati mwingine kuna vihisi vingi kwenye mfumo ili kupima masafa yote.Sensorer za athari ya ukumbi zinaweza kuathiriwa kwa asili na kuingiliwa na sumakuumeme.Unaweza kuweka vitambuzi hivi popote kwenye mfumo, hata hivyo, na kwa asili hutoa kipimo cha pekee.
Voltage na maingiliano ya sasa

Usawazishaji wa voltage na sasa ni ucheleweshaji wa muda uliopo wa sampuli ya volti na mkondo kati ya kifuatilizi cha pakiti na kifuatilia kisanduku.Vipimo hivi hutumika hasa kwa kukokotoa hali ya malipo na hali ya afya kwa njia ya spektari ya umeme-impedance.Kuhesabu impedance ya seli kwa kupima voltage, sasa na nguvu kwenye seli huwezesha BMS kufuatilia nguvu ya papo hapo ya gari.

Voltage ya seli, voltage ya pakiti na mkondo wa pakiti lazima zilandanishwe kwa wakati ili kutoa makadirio sahihi zaidi ya nguvu na kizuizi.Kuchukua sampuli ndani ya muda fulani huitwa muda wa maingiliano.Kadiri muda wa ulandanishaji unavyopungua, ndivyo makadirio ya nguvu au makadirio ya kizuizi yanavyopungua.Hitilafu ya data isiyosawazishwa ni sawia.Kadiri makadirio ya hali ya juu yalivyo sahihi zaidi, ndivyo madereva wa mileage wanapata.

Mahitaji ya maingiliano

BMS za kizazi kijacho zitahitaji vipimo vya voltage na vya sasa vilivyolandanishwa kwa chini ya ms 1, lakini kuna changamoto katika kutimiza hitaji hili:

Wachunguzi wote wa seli na wachunguzi wa pakiti wana vyanzo tofauti vya saa;kwa hivyo, sampuli zilizopatikana hazijasawazishwa kwa asili.
Kila mfuatiliaji wa seli angeweza kupima kutoka seli sita hadi 18;data ya kila seli ina urefu wa biti 16.Kuna data nyingi zinazohitaji kutumwa kupitia kiolesura cha mnyororo wa daisy, ambacho kinaweza kutumia bajeti ya muda inayoruhusiwa kwa usawazishaji wa voltage na wa sasa.
Kichujio chochote kama vile kichujio cha volteji au kichujio cha sasa huathiri njia ya mawimbi, hivyo kuchangia ucheleweshaji wa upatanishi wa voltage na sasa.
Vichunguzi vya betri vya TI's BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 na BQ79612-Q1 vinaweza kudumisha uhusiano wa muda kwa kutoa amri ya kuanza ya ADC kwa kifuatilizi cha kisanduku na kifurushi cha pakiti.Vichunguzi hivi vya betri vya TI pia vinaauni sampuli za ADC zilizochelewa kufidia kucheleweshwa kwa uenezi wakati wa kutuma amri ya kuanza ya ADC chini ya kiolesura cha daisy-chain.

Hitimisho

Juhudi kubwa za uwekaji umeme zinazofanyika katika tasnia ya magari zinaendesha hitaji la kupunguza ugumu wa BMS kwa kuongeza vifaa vya elektroniki kwenye kisanduku cha makutano, huku wakiimarisha usalama wa mfumo.Kichunguzi cha pakiti kinaweza kupima voltages kabla na baada ya relays, sasa kupitia pakiti ya betri.Maboresho ya usahihi katika vipimo vya voltage na sasa yatasababisha moja kwa moja matumizi bora ya betri.

Usawazishaji unaofaa wa voltage na wa sasa huwezesha hesabu sahihi za hali ya afya, malipo ya hali ya juu na kipengee cha umeme ambacho kitasababisha matumizi bora ya betri kupanua maisha yake, na pia kuongeza safu za uendeshaji.