Konexio-kutxa adimenduna EVetan tentsioa eta korrontea sinkronizatzearekin

Konexio-kutxa adimenduna EVetan tentsioa eta korrontea sinkronizatzearekin

Ibilgailu elektrikoak (EVs) ezagunagoak diren heinean, autoen fabrikatzaileen erronka gidarien "barrutiaren antsietatea" kentzea da, autoa merkeago bihurtuz.Horrek bateria-paketeak kostu txikiagoan bihurtzen ditu energia-dentsitate handiagoarekin.Gelaxketatik gordetako eta berreskuratutako watt-ordu bakoitza ezinbestekoa da gidatzeko eremua zabaltzeko.

Tentsioaren, tenperaturaren eta korrontearen neurketa zehatzak izatea funtsezkoa da sistemako zelula bakoitzaren karga-egoeraren edo osasun-egoeraren estimazio handiena lortzeko.

Baterien kudeaketa sistema (BMS) baten funtzio nagusia zelula-tentsioak, paketeen tentsioak eta paketearen korrontea kontrolatzea da.1a irudiak koadro berdean bateria-pakete bat erakusten du, hainbat gelaxka pilatuta dituena.Zelula gainbegiratzaileen unitateak zelulen tentsioa eta tenperatura egiaztatzen ditu zelulen monitoreak.
BJB adimendunaren abantailak:

Kableen eta kableen arnesak kentzen ditu.
Tentsio- eta korronte-neurketak hobetzen ditu zarata txikiagoarekin.
Hardwarearen eta softwarearen garapena errazten du.Texas Instruments (TI) pakete-monitoreak eta zelula-monitoreak gailu familia berekoak direnez, haien arkitektura eta erregistro-mapak oso antzekoak dira.
Sistema fabrikatzaileei paketeen tentsioaren eta korrontearen neurketak sinkronizatzeko aukera ematen die.Sinkronizazio-atzerapen txikiek karga-egoeraren estimazioak hobetzen dituzte.
Tentsioa, tenperatura eta korrontea neurtzea
Tentsioa: tentsioa zatitutako erresistentzia-kateak erabiliz neurtzen da.Neurketa hauek etengailu elektronikoak irekita edo itxita dauden egiaztatzen dute.
Tenperatura: Tenperatura-neurketak shunt-erresistentziaren tenperatura kontrolatzen du, MCUak konpentsazioa aplika dezan, baita kontaktoreen tenperatura ere estresatuta ez daudela ziurtatzeko.
Korrontea: egungo neurketak honako hauetan oinarritzen dira:
Shunt erresistentzia bat.EV bateko korronteak milaka amperera igo daitezkeenez, shunt-erresistentzia hauek oso txikiak dira, 25 µOhm eta 50 µOhm bitarteko tartean.
Hall-efektuko sentsore bat.Bere barruti dinamikoa normalean mugatua da, beraz, batzuetan sisteman hainbat sentsore daude barruti osoa neurtzeko.Hall-efektuko sentsoreek interferentzia elektromagnetikoak jasaten dituzte berez.Sentsore hauek sistemako edozein lekutan jar ditzakezu, ordea, eta berez neurketa isolatua ematen ari dira.
Tentsio eta korronte sinkronizazioa

Tentsioaren eta korrontearen sinkronizazioa pakete-monitorearen eta zelula-monitorearen arteko tentsioa eta korrontea probatzeko dagoen denbora-atzerapena da.Neurketa hauek karga-egoera eta osasun-egoera elektro-inpedantzia espektroskopia bidez kalkulatzeko erabiltzen dira batez ere.Zelularen inpedantzia kalkulatzeak zelularen tentsioa, korrontea eta potentzia neurtuz, BMS-k autoaren berehalako potentzia kontrolatzeko aukera ematen du.

Gelaren tentsioa, paketearen tentsioa eta paketearen korrontea denboran sinkronizatu behar dira potentzia eta inpedantzia estimazio zehatzenak emateko.Denbora-tarte jakin batean laginak hartzeari sinkronizazio-tarte deritzo.Sinkronizazio tartea zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta zehatzagoa izango da potentzia estimazioa edo inpedantzia estimazioa.Sinkronizatu gabeko datuen errorea proportzionala da.Zenbat eta karga-egoeraren estimazioa zenbat eta zehatzagoa izan, orduan eta kilometro gehiago lortzen dute gidariek.

Sinkronizazio-baldintzak

Hurrengo belaunaldiko BMSek tentsio eta korronte neurketa sinkronizatuak beharko dituzte 1 ms baino gutxiagotan, baina eskakizun hori betetzeko erronkak daude:

Zelula-monitore eta pakete-monitore guztiek erloju-iturri desberdinak dituzte;beraz, eskuratutako laginak ez daude berez sinkronizatzen.
Zelula monitore bakoitzak sei eta 18 zelula neur ditzake;gelaxka bakoitzaren datuek 16 bit-eko luzera dute.Daisy-kate interfaze baten bidez transmititu behar diren datu asko daude, eta horrek tentsioa eta korrontea sinkronizatzeko baimendutako denbora-aurrekontua kontsumitu dezake.
Tentsio-iragazkia edo korronte-iragazkia bezalako edozein iragazkiak seinalearen ibilbidean eragiten du, tentsioaren eta korrontearen sinkronizazio-atzerapenak eragiten ditu.
TIren BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 eta BQ79612-Q1 bateria-monitoreek denbora-harremana mantendu dezakete ADC abiarazteko komando bat emanez zelula-monitoreari eta pakete-monitoreari.TI bateria-monitore hauek ADC laginketa atzeratua ere onartzen dute hedapen-atzerapena konpentsatzeko ADC abiarazteko komandoa margarita-katearen interfazean behera igortzean.

Ondorioa

Automobilgintzan egiten ari diren elektrifikazio-ahalegin handiak BMSen konplexutasuna murrizteko beharra bultzatzen ari dira, korronte-kutxan elektronika gehituz, sistemaren segurtasuna hobetuz.Pakete-monitore batek erreleen aurretik eta ondoren tentsioak neur ditzake lokalean, bateria-paketearen korrontea.Tentsioaren eta korrontearen neurketen zehaztasun hobekuntzak bateria baten erabilera optimoa ekarriko du zuzenean.

Tentsioaren eta korrontearen sinkronizazio eraginkorrak osasun-egoera, karga-egoera eta inpedantzia elektrikoaren espektroskopia kalkulu zehatzak ahalbidetzen ditu, bateriaren erabilera optimoa lortuko duena bere bizitza luzatzeko, baita gidatze-eremuak handitzeko ere.