Hoe fotocoupler te brûken om hege spanningen te isolearjen om de feiligens fan lithium-ion-batterijpakketten fan elektryske auto&39;s te ferbetterjen

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Op it stuit, yn it gebrûk fan all-elektryske as hybride auto&39;s, hat it behear fan heechspanningslithium-ion-batterijpakketten in protte útdagings, neist net-monitoring en opladen en ûntlaadsyklusen, basearre op feiligens oerwagings, is it nedich om batterijpakketten te isolearjen fan it leverjen fan hûnderten spanningen. Dit papier besprekt spesjaal de tafersjochferlet fan lithium-ion-batterij, en besprekt arsjitektoanyske en nul-komponinten brûkt troch batterijmonitoringssystemen, digitale kommunikaasjesystemen en isolaasje-ynterfaces. Yn it behearsysteem brûkt it batterijmonitoringsboerd twa wichtige subsystemen om de batterijstatus betrouber te kontrolearjen en digitale resultaten te leverjen oan it haadkontrôlesysteem dat wurdt eksploitearre troch it kontrôlesysteem, om dizze subsystemen te skieden, yn heechspanningsbatterij-induksje-sirkels en -boards.

Lithium-ion-batterijeigenskippen komme net oerien mei it komplekse elektroanyske systeem fan elektryske auto&39;s yn prestaasjes, feiligens en betrouberenseasken en dit punt direkt fan &39;e skaaimerken fan&39; e lithium-ion-batterij, it lithium-materiaal wurdt ûntslein, it lithium-materiaal wurdt normaal ionisearre yn &39;e grafytanode, dan dizze. en de lithium-ionen wurde werom brocht troch de kathode troch de separator. De prestaasjes en betrouberens fan dit gemyske reaksjeprogramma wurdt regele troch de temperatuer en spanning fan &39;e batterij-ienheid. By in legere temperatuer is de gemyske reaksje stadich, sadat de spanning fan &39;e batterij-ienheid leech is, en de reaksjesnelheid nimt ta oant lithium as de temperatuer ferheget, de reaksjesnelheid nimt ta oant lithium De ion-ienheid begjint te crashen, as de temperatuer grutter is 100°Doe&39;t C, de electrolyte begjint te analysearjen, de frijlitting fan gas dat kin feroarsaakje de druk fan de batterij sellen yn it ûntwerp, op in hege temperatuer, de lithium ion batterij ienheid kin frijlitte soerstof fanwege okside analyze yn it gesicht fan termyske út kontrôle, fierder Accelerated temperatuer stiging.

Dêrom binne de bêste bedriuwsbetingsten foar it behâld fan de lithium-ion-batterij in wichtige eask fan it batterijbehearsysteem. De krityske útdaging by it ûntwerpen fan kontrôle- en behearsystemen is om betroubere gegevenswinning en ûntbining te garandearjen om de status fan lithium-ion-batterijen yn &39;e auto te kontrolearjen. En dit is it karakteristike probleem fan &39;e lithium-ion-batterij sels.

Yn &39;e ChevyVolt elektryske auto befettet it batterijpakket 288 prisma-foarmige lithium-ion-batterijen, ferdield yn 96 batterijpakketten, en leveret 386.6V DC-systeemspanningen, dy&39;t fjouwer haadbatterijen foarmje yn kombinaasje mei temperatuersensors en koelienheden. Module, de spanning sensing line ferbûn oan eltse batterij groep is ferbûn oan eltse batterij module, en de terminal wurdt oplost en ferbûn mei de batterij ynterface module boppe elke batterij module troch de spanning sensing beam kombinearre Connector, 4 mei help fan kleur.

De oantsjutte batterij ynterface module wurket op ferskillende posysjes fan de batterij pack, respektivelik oerienkomt mei de lege, neutralization hege spanning berik fan 4 modules DC voltage offsets. De gegevens levere troch de batterij-ynterface-module wurde stjoerd nei de batterij-enerzjykontrôlemodule, dan levere de foutsituaasje, steat en diagnostyske ynformaasje oan in hybride kontrôlemodule as in autodiagnostyske primêre controller, op elk momint sil it heule systeem mear dan 5.000 systeemdiagnostyk útfiere, 85% diagnostyk rjochtet him op &39;e feiligens fan&39; e batterijpakket, oars as de prestaasjes en libbenskontrôle fan &39;e doelbatterij. De multilayer circuit board batterij prestaasjes ûntbining begjint yn de batterij ynterface kontrôle module brûkt yn ChevyVolt elektryske vehicles, nim dan ferwize nei Fig.

1, spesifyk konfrontearre mei hege sinjaalintegriteit, mei help fan in fjouwer-laach ûntwerp circuit board mei help fan in trace layout technology, isolaasje De kombinaasje fan techniken en grûn fleantugen om te helpen by it garandearjen dat de sinjaal yntegriteit yn &39;e útdaagjende omjouwing, dêr&39;t de boppeste laach befettet de measte nul komponinten, ynklusyf optyske isolatoren, grûn fleantugen, en sinjaal laach is isolearre mei meardere, ûnderste lagen, de twadde laach. en de macht oanbod en de grûn fleantúch wurde ferdield ûnder de hege spanning sône fan it circuit board, en de tredde laach befettet it sinjaal line ûnder dizze gebieten, de oare kant fan de printe circuit board, dat is De fjirde laach is as grûn fleanmasine en sinjaal trace en befettet wat ekstra nul komponinten. figuer 1: Elk fan de fjouwer batterij ynterface kontrôle module circuit boards yn de ChevyVolt elektryske auto befettet in mearfâldichheid fan induction circuits en CAN kommunikaasje circuits, en isolearret de photocoupler rânen fan de kommunikaasje subsysteem. Sinjaalisolaasje Yn gebrûk fan elektryske auto&39;s is kommunikaasje en kontrôle in krimp fan &39;e auto, lykas ChevyVolt, it brûken fan meardere netwurkisolaasje en it beskermjen fan it ûnôfhinklike subsysteem, it brûken fan komplekse algoritme om ûnôfhinklike lithium-ion-batterijgroepen te behearjen en spesjale batterijynterface-kontrôlemodule te kontrolearjen. in hege spanning flater sinjaal, wylst it systeem feiligens En betrouberens ek ferlit de feiligens isolaasje fan de CAN bus netwurk en de hege spanning sensing circuit, hoewol&39;t de isolemint kin wurde útfierd mei help fan in ferskaat oan metoaden en nul komponinten, mar de easken omjouwing en meardere feiligens regeljouwing fereaskje de opto-elektroanyske coupler te wêzen de foarkar gebrûk fan dit type.

Metoade. De photocoupler leveret hege koëffisjint lûd ûnderdrukking mooglikheden, en is yn prinsipe tige elektrysk noise ferbetterings lykas EMC en EMI yn de automotive, boppedat, de hichte isolaasje fan dit soarte fan apparaat oanbod is besibbe oan de lange-termyn facing batterij pack DC spanning druk. En de rappe transiente feroaring fan hege spanning yn &39;e sonde, oplaadferbining, en fuortheljen, en DC-DC-konverzje is kritysk foar.

By it selektearjen fan dizze kaai-nul-komponint omfetsje de bekritiseare easken fan &39;e auto gaadlike pakket- en betsjinningsspanningsspesifikaasjes, hoewol de prestaasjesspesifikaasjes lykas snelheid, gegevensraten en enerzjyferbrûk noch strak binne, mar de EMI wurdt beskôge foar de snelle skeakel en hege stroomferoaring. Om te foldwaan oan &39;e strange easken fan&39; e auto-gebrûksomjouwing, leveret AVAGO meardere searjes fan fotocoupleerprodukten, dy&39;t brûkt wurde kinne op &39;e spanningsinduksje fan&39; e batterijpakket, dy&39;t de datakommunikaasje-ynterface en oare feiligensisolaasje bringt, Tabel 1 Oanbod yn oerienstimming mei ferskate Optocoupler-produkten foar auto&39;s gebrûk. Tabel 1: Ferskate photoconductors geskikt foar automotive photocoupler foarbylden, AVAGO syn ACPL-M43T photocoupler leveret de batterij ynterface kontrôle module circuit board wurde skieden, as lid fan &39;e Avagor2Coupler rige, ACPL-M43T is in kompakt 5-pin SO-5JEDEC pakket, geskikt foar oerflak-fêstmakke digitale op-tocoupler ienkanaal.

Neist it fersterkjen fan isolaasjemooglikheden, brûke Avago&39;s R2Coupler-produkten dûbele line om wichtige funksjonele ferbiningen te ferbetterjen, lykas werjûn yn figuer 2. Dêrneist eksposearret de sealing photocoupler sterkere betrouberens en breder bestjoeringssysteem temperatuer berik, dat gâns grutter is as de photocoupleer produkt mei help fan konsumint grade LED&39;s. Spesjaal ûntworpen foar gebrûk yn auto&39;s, AVAGO&39;s produkten brûke LED&39;s op autonivo, produsearre troch it ISO / TS16949 kwaliteitssysteem, en foldogge oan de AEC-Q100 spesifikaasjes.

figuer 2: Avago brûkt twa-wire fersterke kaai funksje ferbining mei ACPL-M43T photocondensor produkten. (Hichtepunten yn figuer) Dit apparaat is ideaal foar easken foar batterijpakket foar elektryske auto&39;s. It oanbod omfettet 567V trochgeande wurkspanning, 6000V maksimale transiente oerspanning, 5MM krûpôfstân en 5mm elektryske klaring, ensfh.

, doe&39;t 10mA wurdt ynfierd oan de hjoeddeiske, Oft der in logika heech of leech nivo útfier hawwende 30 kV / s mienskiplik modus instantaneous fersteuring, it kin ferminderjen de kâns op feroarings yn oare auto systemen yn de CAN oerdracht line netwurk.