როგორ გამოვიყენოთ ფოტოკოპლერი მაღალი ძაბვის იზოლირებისთვის ელექტრო მანქანების ლითიუმ-იონური ბატარეების უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად

Аўтар: Iflowpower - Cyflenwr Gorsaf Bŵer Cludadwy

ამჟამად, ელექტრო ან ჰიბრიდული მანქანების გამოყენებისას, მაღალი ძაბვის ლითიუმ-იონური ბატარეების მართვა მრავალი გამოწვევის წინაშე დგას, გარდა არამონიტორინგისა და დამუხტვისა და განმუხტვის ციკლებისა, უსაფრთხოების მოსაზრებებიდან გამომდინარე, აუცილებელია ბატარეის პაკეტების იზოლირება ასობით ძაბვისგან. ეს ნაშრომი სპეციალურად განიხილავს ლითიუმ-იონური ბატარეის მონიტორინგის საჭიროებებს და განიხილავს არქიტექტურულ და ნულოვან კომპონენტებს, რომლებსაც იყენებენ ბატარეის მონიტორინგის სისტემები, ციფრული საკომუნიკაციო სისტემები და იზოლაციის ინტერფეისები. მართვის სისტემაში ბატარეის მონიტორინგის დაფა იყენებს ორ საკვანძო ქვესისტემას ბატარეის სტატუსის საიმედოდ მონიტორინგისთვის და ციფრული შედეგების მიწოდების მთავარ საკონტროლო სისტემას, რომელსაც მართავს საკონტროლო სისტემა, რათა გამოყოს ეს ქვესისტემები მაღალი ძაბვის ბატარეის ინდუქციურ სქემებში და დაფებში.

ლითიუმ-იონური ბატარეის მახასიათებლები არ ემთხვევა ელექტრო მანქანების რთულ ელექტრონულ სისტემას შესრულების, უსაფრთხოებისა და სანდოობის მოთხოვნებში და ეს პირდაპირ ლითიუმ-იონური ბატარეის მახასიათებლებიდან გამომდინარეობს, ლითიუმის მასალა დაცლილია, ლითიუმის მასალა ჩვეულებრივ იონიზირებულია გრაფიტის ანოდში, შემდეგ ეს ლითიუმის იონი ელექტროლიტით გადაადგილდება ელექტროლიტის მიერ და გადადის მთელი ელექტროლიტის პროცესში და აღწევს კაპიტალამდე. ლითიუმის იონები კათოდის მიერ გამყოფის მეშვეობით ბრუნდება. ამ ქიმიური რეაქციის პროგრამის შესრულება და საიმედოობა კონტროლდება ბატარეის ერთეულის ტემპერატურით და ძაბვით. დაბალ ტემპერატურაზე ქიმიური რეაქცია ნელია, ასე რომ, ბატარეის ერთეულის ძაბვა დაბალია, ხოლო რეაქციის სიჩქარე იზრდება ლითიუმამდე, ტემპერატურის მატებამდე, რეაქციის სიჩქარე იზრდება მანამ, სანამ ლითიუმი იონური ერთეული იწყებს ავარიას, როდესაც ტემპერატურა გადააჭარბებს. 100°როდესაც C, ელექტროლიტი იწყებს ანალიზს, გაზის გამოყოფა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის უჯრედების წნევა დიზაინში, მაღალ ტემპერატურაზე, ლითიუმ-იონური ბატარეის ერთეულმა შეიძლება გამოუშვას ჟანგბადი ოქსიდის ანალიზის გამო თერმული კონტროლის გარეშე, შემდგომი ტემპერატურის აჩქარება.

ამიტომ, ლითიუმის იონური ბატარეის შესანარჩუნებლად საუკეთესო სამუშაო პირობები ბატარეის მართვის სისტემის მთავარი მოთხოვნაა. კონტროლისა და მართვის სისტემების დიზაინის კრიტიკული გამოწვევაა საიმედო მონაცემების მოპოვება და დაშლა მანქანაში ლითიუმ-იონური ბატარეების მდგომარეობის მონიტორინგისთვის. და ეს არის ლითიუმ-იონური ბატარეის დამახასიათებელი პრობლემა.

ChevyVolt ელექტრო მანქანაში ბატარეის ნაკრები შეიცავს 288 პრიზმის ფორმის ლითიუმ-იონურ ბატარეას, დაყოფილია 96 ბატარეის პაკეტად და აწვდის 386.6V DC სისტემის ძაბვას, რომელიც ქმნის ოთხ ძირითად ბატარეას ტემპერატურის სენსორებთან და გაგრილების ერთეულებთან ერთად. მოდული, ბატარეის თითოეულ ჯგუფთან დაკავშირებული ძაბვის სენსორული ხაზი დაკავშირებულია ბატარეის თითოეულ მოდულთან, ხოლო ტერმინალი ამოჭრილია და უკავშირდება ბატარეის ინტერფეისის მოდულს თითოეული ბატარეის მოდულის ზემოთ ძაბვის სენსორული სხივის კომბინირებული კონექტორის მეშვეობით, 4 ფერის გამოყენებით.

მითითებული ბატარეის ინტერფეისის მოდული მუშაობს ბატარეის პაკეტის სხვადასხვა პოზიციებზე, შესაბამისად შეესაბამება დაბალი, ნეიტრალიზაციის მაღალი ძაბვის დიაპაზონს 4 მოდული DC ძაბვის ოფსეტურიდან. ბატარეის ინტერფეისის მოდულის მიერ მოწოდებული მონაცემები გადაეგზავნება ბატარეის ენერგიის მართვის მოდულს, შემდეგ მიეწოდება გაუმართაობის მდგომარეობას, მდგომარეობას და დიაგნოსტიკურ ინფორმაციას ჰიბრიდულ მართვის მოდულს, როგორც ავტომობილის დიაგნოსტიკური პირველადი კონტროლერი. მრავალშრიანი მიკროსქემის დაფის ბატარეის მუშაობის დაშლა იწყება ბატარეის ინტერფეისის მართვის მოდულში, რომელიც გამოიყენება ChevyVolt ელექტრო მანქანებში, გთხოვთ, იხილოთ ნახ.

1, კონკრეტულად მაღალი სიგნალის მთლიანობის წინაშე, ოთხი ფენის დიზაინის მიკროსქემის გამოყენებით, კვალი განლაგების ტექნოლოგიის გამოყენებით, იზოლაცია ტექნიკის და მიწის სიბრტყეების ერთობლიობა, რათა უზრუნველყოს სიგნალის მთლიანობა რთულ გარემოში, სადაც ზედა ფენა შეიცავს ნულოვანი კომპონენტების უმეტესობას, მათ შორის ოპტიკურ იზოლატორებს, მიწის სიბრტყეებს და სიგნალის კვალს. მეორე ფენა, და ელექტრომომარაგება და დამიწის სიბრტყე ნაწილდება მიკროსქემის დაფის მაღალი ძაბვის ზონის ქვემოთ, ხოლო მესამე ფენა შეიცავს სიგნალის ხაზს ამ უბნების ქვემოთ, დაბეჭდილი მიკროსქემის მეორე მხარეს, ანუ მეოთხე ფენა არის მიწის სიბრტყისა და სიგნალის კვალი და შეიცავს დამატებით ნულოვან კომპონენტებს. სურათი 1: თითოეული ბატარეის ინტერფეისის მართვის მოდულის მიკროსქემის დაფა ChevyVolt-ში შეიცავს უამრავ ინდუქციურ სქემებს და CAN საკომუნიკაციო სქემებს და იზოლირებს საკომუნიკაციო ქვესისტემის ფოტოდაწყვილების კიდეებს. სიგნალის იზოლაცია ელექტრო ავტომობილის გამოყენებაში, კომუნიკაცია და კონტროლი არის მანქანის შეკუმშვა, როგორიცაა ChevyVolt, მრავალი ქსელის იზოლაციის გამოყენებით და დამოუკიდებელი ქვესისტემის დაცვა, რთული ალგორითმის გამოყენებით დამოუკიდებელი ლითიუმ-იონური ბატარეის ჯგუფების მართვისთვის და სპეციალური ბატარეის ინტერფეისის კონტროლის მოდული ბატარეის პაკეტს თითოეულ ინდუცირებულ ქვესისტემაში, მაგრამ ძირითადი მონაცემები შეიცავს ბატარეის მართვის საერთო ზონას (ANC). ControlraneNetWork ავტობუსის სიგნალის ინტერფეისი და მაღალი ძაბვის გაუმართაობის სიგნალი, ხოლო სისტემის უსაფრთხოება და საიმედოობა ასევე ათავისუფლებს CAN ავტობუსის ქსელის უსაფრთხოების იზოლაციას და მაღალი ძაბვის სენსორულ წრეს, თუმცა იზოლაცია შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდებისა და ნულოვანი კომპონენტების გამოყენებით, მაგრამ მოთხოვნადი გარემო და უსაფრთხოების მრავალი რეგულაცია მოითხოვს ოპტოელექტრო ტიპის წყვილის გამოყენებას.

მეთოდი. ფოტოდაწყვილება უზრუნველყოფს მაღალი კოეფიციენტის ხმაურის ჩახშობის შესაძლებლობებს და არის ფუნდამენტურად მაღალი ელექტრული ხმაურის გაძლიერება, როგორიცაა EMC და EMI მანქანაში, გარდა ამისა, ამ ტიპის მოწყობილობის მიწოდების სიმაღლის იზოლაცია დაკავშირებულია ბატარეის პაკეტის DC ძაბვის გრძელვადიან წნევასთან. და მაღალი ძაბვის სწრაფი გარდამავალი ცვლილება ზონდში, დატენვის კავშირში და ამოღებაში, და DC-DC კონვერტაციისთვის გადამწყვეტია.

ამ ძირითადი ნულოვანი კომპონენტის არჩევისას, მანქანის კრიტიკული მოთხოვნები მოიცავს შესაფერის პაკეტს და ოპერაციული ძაბვის სპეციფიკაციებს, თუმცა შესრულების სპეციფიკაციები, როგორიცაა სიჩქარე, მონაცემთა სიხშირე და ენერგიის მოხმარება ჯერ კიდევ მჭიდროა, მაგრამ EMI განიხილება სწრაფი გადართვისთვის და მაღალი დენის ცვლილებაზე. მანქანის გამოყენების გარემოს მკაცრი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, AVAGO აწვდის ფოტოდამწყებ პროდუქტების მრავალ სერიებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბატარეის ძაბვის ინდუქციაზე, რაც უზრუნველყოფს მონაცემთა კომუნიკაციის ინტერფეისს და უსაფრთხოების სხვა იზოლაციას. ცხრილი 1: სხვადასხვა ფოტოგამტარები, რომლებიც შესაფერისია საავტომობილო ფოტოდამწყებ მაგალითებისთვის, AVAGO-ს ACPL-M43T ფოტოგადამცემი აწვდის ბატარეის ინტერფეისის მართვის მოდულის გამოყოფის მიკროსქემის დაფას, როგორც Avagor2Coupler სერიის წევრი, ACPL-M43T არის კომპაქტური 5-პინიანი SO-5-Chanler SO-5-Chanler oppunt ციფრული ერთჯერადი შეფუთვა.

საიზოლაციო შესაძლებლობების გაძლიერების გარდა, Avago-ს R2Coupler პროდუქცია იყენებს ორმაგ ხაზს საკვანძო ფუნქციონალური კავშირების გასაძლიერებლად, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2. გარდა ამისა, დალუქვის ფოტოგადამცემი ავლენს უფრო ძლიერ საიმედოობას და უფრო ფართო ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონს, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება ფოტოდამერთებელ პროდუქტს სამომხმარებლო კლასის LED-ების გამოყენებით. სპეციალურად საავტომობილო გამოყენებისთვის AVAGO-ს პროდუქტებში გამოიყენება მანქანის დონის LED-ები, რომლებიც დამზადებულია ISO / TS16949 ხარისხის სისტემით და შეესაბამება AEC-Q100 სპეციფიკაციებს.

სურათი 2: Avago იყენებს ორი მავთულის გამაგრებული გასაღების ფუნქციის კავშირს ACPL-M43T ფოტოკონდენსორის პროდუქტებთან. (ხაზგასმულია სურათზე) ეს მოწყობილობა იდეალურია ელექტრო ავტომობილის ბატარეის პაკეტის მოთხოვნებისთვის. მიწოდება მოიცავს 567 ვ უწყვეტ სამუშაო ძაბვას, 6000 ვ მაქსიმალურ გარდამავალ ძაბვას, 5 მმ მცოცავი მანძილს და 5 მმ ელექტრო კლირენსს და ა.შ.

როდესაც 10 mA შეყვანილია დენში, იქნება თუ არა ლოგიკური მაღალი ან დაბალი დონის გამომავალი 30 კვ/წმ საერთო რეჟიმის მყისიერი აშლილობა, მას შეუძლია შეამციროს მანქანის სხვა სისტემებში ცვლილებების შანსი CAN გადამცემი ხაზის ქსელში.