Kotak simpang pintar dengan penyegerakan voltan dan arus dalam EV

Kotak simpang pintar dengan penyegerakan voltan dan arus dalam EV

Memandangkan kenderaan elektrik (EV) semakin popular, cabaran bagi pengeluar kereta adalah untuk menghilangkan "kebimbangan jarak jauh" pemandu sambil menjadikan kereta itu lebih mampu milik.Ini bermakna menjadikan pek bateri kos lebih rendah dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi.Setiap watt-jam yang disimpan dan diambil daripada sel adalah penting untuk memanjangkan jarak pemanduan.

Mempunyai ukuran voltan, suhu dan arus yang tepat adalah penting untuk mencapai anggaran tertinggi bagi keadaan cas atau keadaan kesihatan setiap sel dalam sistem.

Fungsi utama sistem pengurusan bateri (BMS) adalah untuk memantau voltan sel, voltan pek dan arus pek.Rajah 1a menunjukkan pek bateri dalam kotak hijau dengan berbilang sel disusun.Unit penyelia sel termasuk pemantau sel yang memeriksa voltan dan suhu sel.
Faedah BJB pintar:

Menghapuskan wayar dan abah-abah kabel.
Meningkatkan voltan dan pengukuran arus dengan bunyi yang lebih rendah.
Memudahkan pembangunan perkakasan dan perisian.Oleh kerana pemantau pek Texas Instruments (TI) dan pemantau sel berasal daripada keluarga peranti yang sama, seni bina dan peta daftar mereka semuanya sangat serupa.
Membolehkan pengeluar sistem menyegerakkan voltan pek dan ukuran arus.Kelewatan penyegerakan kecil meningkatkan anggaran keadaan caj.
Voltan, suhu dan pengukuran arus
Voltan: Voltan diukur menggunakan rentetan perintang terbahagi ke bawah.Pengukuran ini memeriksa sama ada suis elektronik terbuka atau tertutup.
Suhu: Pengukuran suhu memantau suhu perintang shunt supaya MCU boleh menggunakan pampasan, serta suhu penyentuh untuk memastikan ia tidak tertekan.
Semasa: Ukuran semasa adalah berdasarkan:
Perintang shunt.Oleh kerana arus dalam EV boleh naik sehingga beribu-ribu ampere, perintang shunt ini sangat kecil – dalam julat 25 µOhm hingga 50 µOhm.
Sensor kesan dewan.Julat dinamiknya biasanya terhad, oleh itu, kadangkala terdapat berbilang penderia dalam sistem untuk mengukur keseluruhan julat.Penderia kesan Hall sememangnya mudah terdedah kepada gangguan elektromagnet.Anda boleh meletakkan penderia ini di mana-mana dalam sistem, walau bagaimanapun, dan ia sememangnya menyediakan ukuran terpencil.
Voltan dan penyegerakan semasa

Penyegerakan voltan dan arus ialah kelewatan masa yang wujud untuk mengambil sampel voltan dan arus antara monitor pek dan monitor sel.Pengukuran ini digunakan terutamanya untuk mengira keadaan cas dan keadaan kesihatan melalui spektroskopi elektro-impedans.Mengira impedans sel dengan mengukur voltan, arus dan kuasa merentas sel membolehkan BMS memantau kuasa serta-merta kereta.

Voltan sel, voltan pek dan arus pek perlu disegerakkan masa untuk memberikan anggaran kuasa dan impedans yang paling tepat.Mengambil sampel dalam selang masa tertentu dipanggil selang penyegerakan.Lebih kecil selang penyegerakan, lebih tepat anggaran kuasa atau anggaran impedans.Ralat data tidak segerak adalah berkadar.Lebih tepat anggaran keadaan caj, lebih banyak perbatuan yang diperoleh pemandu.

Keperluan penyegerakan

BMS generasi akan datang memerlukan pengukuran voltan dan arus yang disegerakkan dalam masa kurang daripada 1 ms, tetapi terdapat cabaran dalam memenuhi keperluan ini:

Semua monitor sel dan monitor pek mempunyai sumber jam yang berbeza;oleh itu, sampel yang diperoleh tidak disegerakkan secara semula jadi.
Setiap monitor sel boleh mengukur dari enam hingga 18 sel;setiap data sel adalah 16 bit panjang.Terdapat banyak data yang perlu dihantar melalui antara muka rantai daisy, yang boleh menggunakan belanjawan pemasaan yang dibenarkan untuk voltan dan penyegerakan semasa.
Mana-mana penapis seperti penapis voltan atau penapis arus mempengaruhi laluan isyarat, menyumbang kepada kelewatan penyegerakan voltan dan arus.
Pemantau bateri BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 dan BQ79612-Q1 TI boleh mengekalkan hubungan masa dengan mengeluarkan arahan mula ADC kepada monitor sel dan monitor pek.Pemantau bateri TI ini juga menyokong pensampelan ADC yang tertunda untuk mengimbangi kelewatan perambatan apabila menghantar arahan mula ADC ke bawah antara muka rantai daisy.

Kesimpulan

Usaha elektrifikasi besar-besaran yang berlaku dalam industri automotif mendorong keperluan untuk mengurangkan kerumitan BMS dengan menambah elektronik dalam kotak simpang, sambil meningkatkan keselamatan sistem.Monitor pek boleh mengukur voltan secara tempatan sebelum dan selepas geganti, arus melalui pek bateri.Peningkatan ketepatan dalam pengukuran voltan dan arus secara langsung akan menghasilkan penggunaan bateri yang optimum.

Penyegerakan voltan dan arus yang berkesan membolehkan pengiraan spektroskopi keadaan kesihatan, keadaan cas dan impedans elektrik yang tepat yang akan menghasilkan penggunaan optimum bateri untuk memanjangkan hayatnya, serta meningkatkan julat pemanduan.