EVs मध्ये व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशनसह बुद्धिमान जंक्शन बॉक्स

EVs मध्ये व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशनसह बुद्धिमान जंक्शन बॉक्स

इलेक्ट्रिक वाहने (EVs) अधिक लोकप्रिय होत असताना, कार उत्पादकांना कार अधिक परवडणारी बनवताना चालकांची "श्रेणी चिंता" दूर करणे हे आव्हान आहे.हे उच्च ऊर्जा घनतेसह बॅटरी पॅक कमी खर्चात बनवते.सेलमधून संग्रहित आणि पुनर्प्राप्त केलेला प्रत्येक वॅट-तास ड्रायव्हिंग श्रेणी वाढवण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

व्होल्टेज, तापमान आणि विद्युतप्रवाह यांचे अचूक मोजमाप असणे हे सिस्टीममधील प्रत्येक पेशीच्या प्रभाराच्या स्थितीचा किंवा आरोग्याच्या स्थितीचा सर्वोच्च अंदाज साध्य करण्यासाठी सर्वोपरि आहे.

बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) चे मुख्य कार्य सेल व्होल्टेज, पॅक व्होल्टेज आणि पॅक करंटचे निरीक्षण करणे आहे.आकृती 1a हिरव्या बॉक्समध्ये अनेक सेल स्टॅक केलेले बॅटरी पॅक दाखवते.सेल पर्यवेक्षक युनिटमध्ये सेल मॉनिटर्स समाविष्ट असतात जे सेलचे व्होल्टेज आणि तापमान तपासतात.
बुद्धिमान बीजेबीचे फायदे:

वायर आणि केबल हार्नेस काढून टाकते.
कमी आवाजासह व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमाप सुधारते.
हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर डेव्हलपमेंट सुलभ करते.टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स (TI) पॅक मॉनिटर आणि सेल मॉनिटर्स एकाच कुटुंबातील डिव्हाइसेसमधून येतात, त्यांचे आर्किटेक्चर आणि रजिस्टर नकाशे हे सर्व एकसारखे आहेत.
सिस्टम उत्पादकांना पॅक व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमाप समक्रमित करण्यास सक्षम करते.लहान सिंक्रोनाइझेशन विलंब राज्य-ऑफ-चार्ज अंदाज वाढवतात.
व्होल्टेज, तापमान आणि वर्तमान मोजमाप
व्होल्टेज: व्होल्टेज विभाजित-डाउन रेझिस्टर स्ट्रिंग वापरून मोजले जाते.हे मोजमाप इलेक्ट्रॉनिक स्विच उघडे आहेत की बंद आहेत हे तपासतात.
तापमान: तापमान मोजमाप शंट रेझिस्टरच्या तपमानाचे निरीक्षण करतात जेणेकरून MCU भरपाई लागू करू शकेल, तसेच संपर्ककर्त्यांच्या तापमानावर ताण पडत नाही याची खात्री करण्यासाठी.
वर्तमान: वर्तमान मोजमाप यावर आधारित आहेत:
शंट रेझिस्टर.कारण EV मधील प्रवाह हजारो अँपिअरपर्यंत जाऊ शकतात, हे शंट प्रतिरोधक अत्यंत लहान आहेत - 25 µOhms ते 50 µOhms च्या श्रेणीत.
हॉल-इफेक्ट सेन्सर.त्याची डायनॅमिक श्रेणी सामान्यत: मर्यादित असते, अशा प्रकारे, कधीकधी संपूर्ण श्रेणी मोजण्यासाठी सिस्टममध्ये एकाधिक सेन्सर असतात.हॉल-इफेक्ट सेन्सर विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेपास स्वाभाविकपणे संवेदनाक्षम असतात.तुम्ही हे सेन्सर सिस्टममध्ये कुठेही ठेवू शकता, तथापि, आणि ते स्वाभाविकपणे एक वेगळे मोजमाप प्रदान करत आहेत.
व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशन

व्होल्टेज आणि करंट सिंक्रोनाइझेशन हा पॅक मॉनिटर आणि सेल मॉनिटरमधील व्होल्टेज आणि करंटचा नमुना घेण्यासाठी अस्तित्वात असलेला वेळ विलंब आहे.हे मोजमाप प्रामुख्याने विद्युत-प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे चार्जची स्थिती आणि आरोग्याची स्थिती मोजण्यासाठी वापरली जातात.सेलमधील व्होल्टेज, करंट आणि पॉवर मोजून सेलच्या प्रतिबाधाची गणना केल्याने BMS ला कारच्या तात्काळ पॉवरचे निरीक्षण करण्यास सक्षम करते.

सर्वात अचूक शक्ती आणि प्रतिबाधा अंदाज देण्यासाठी सेल व्होल्टेज, पॅक व्होल्टेज आणि पॅक करंट वेळ-समक्रमित करणे आवश्यक आहे.ठराविक वेळेच्या अंतराने नमुने घेणे याला सिंक्रोनाइझेशन इंटरव्हल म्हणतात.सिंक्रोनाइझेशन अंतराल जितका लहान असेल तितका पॉवर अंदाज किंवा प्रतिबाधा अंदाज अधिक अचूक असेल.नॉनसिंक्रोनाइझ केलेल्या डेटाची त्रुटी आनुपातिक आहे.चार्ज-ऑफ-चार्ज अंदाज जितका अचूक असेल तितका जास्त मायलेज ड्रायव्हर्सना मिळेल.

सिंक्रोनाइझेशन आवश्यकता

पुढील पिढीच्या BMS ला 1 एमएस पेक्षा कमी वेळेत सिंक्रोनाइझ व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमाप आवश्यक असेल, परंतु ही आवश्यकता पूर्ण करण्यात आव्हाने आहेत:

सर्व सेल मॉनिटर्स आणि पॅक मॉनिटर्समध्ये वेगवेगळे घड्याळ स्रोत आहेत;म्हणून, प्राप्त केलेले नमुने मूळतः समक्रमित केलेले नाहीत.
प्रत्येक सेल मॉनिटर सहा ते 18 पेशी मोजू शकतो;प्रत्येक सेलचा डेटा 16 बिट लांब आहे.डेझी-चेन इंटरफेसवर भरपूर डेटा प्रसारित करणे आवश्यक आहे, जे व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशनसाठी अनुमत वेळेचे बजेट वापरू शकते.
व्होल्टेज फिल्टर किंवा वर्तमान फिल्टर यासारखे कोणतेही फिल्टर सिग्नल मार्गावर प्रभाव टाकतात, व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशन विलंबांमध्ये योगदान देतात.
TI चे BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 आणि BQ79612-Q1 बॅटरी मॉनिटर्स सेल मॉनिटर आणि पॅक मॉनिटरला ADC स्टार्ट कमांड जारी करून वेळ संबंध राखू शकतात.हे TI बॅटरी मॉनिटर्स डेझी-चेन इंटरफेस खाली ADC स्टार्ट कमांड प्रसारित करताना प्रसार विलंबाची भरपाई करण्यासाठी विलंबित ADC सॅम्पलिंगला देखील समर्थन देतात.

निष्कर्ष

ऑटोमोटिव्ह उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर विद्युतीकरणाचे प्रयत्न होत आहेत ज्यामुळे जंक्शन बॉक्समध्ये इलेक्ट्रॉनिक्स जोडून BMS ची जटिलता कमी करण्याची गरज निर्माण होत आहे, तसेच सिस्टम सुरक्षितता वाढते.पॅक मॉनिटर रिलेच्या आधी आणि नंतर बॅटरी पॅकद्वारे विद्युत प्रवाह स्थानिक पातळीवर मोजू शकतो.व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमापांमधील अचूकता सुधारणेचा परिणाम थेट बॅटरीच्या इष्टतम वापरात होईल.

प्रभावी व्होल्टेज आणि वर्तमान सिंक्रोनाइझेशन अचूक स्थिती-आरोग्य, चार्ज-अवस्था आणि इलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी गणना सक्षम करते ज्यामुळे बॅटरीचे आयुष्य वाढवण्यासाठी त्याचा इष्टतम वापर होईल, तसेच ड्रायव्हिंग श्रेणी वाढेल.