Како да се користи фотоспој за да се изолираат високите напони за да се подобри безбедноста на литиум-јонските батерии на електрични возила

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station supplementum

Во моментов, при употребата на целосно електрични или хибридни возила, управувањето со високонапонските литиум-јонски батерии се соочува со многу предизвици, покрај ненабљудувањето и циклусите на полнење и празнење, врз основа на безбедносните размислувања, неопходно е да се изолираат батериите од обезбедување на стотици напони. Овој труд специјално ги разгледува потребите за следење на литиум-јонската батерија и ги разгледува архитектонските и нула компоненти што ги користат системите за следење на батериите, дигиталните комуникациски системи и интерфејсите за изолација. Во системот за управување, таблата за следење на батеријата користи два клучни потсистеми за сигурно да го следи статусот на батеријата и да доставува дигитални резултати до главниот контролен систем управуван од контролниот систем, со цел да се одвојат овие потсистеми, во кола и табли за индукција на батеријата со висок напон.

Карактеристиките на литиум-јонските батерии не се совпаѓаат со сложениот електронски систем на електрични возила во барањата за изведба, безбедност и доверливост и оваа точка директно од карактеристиките на литиум-јонската батерија, литиумскиот материјал е испразнет, ​​литиумскиот материјал обично се јонизира во графитната анода, а потоа овие Литиумскиот јон се движи од електролитот преку процесот на електролит, и се враќа на кадарот. јоните на литиум се враќаат назад со катодата преку сепараторот. Перформансите и доверливоста на оваа програма за хемиска реакција се контролираат од температурата и напонот на единицата на батеријата. На пониска температура, хемиската реакција е бавна, така што напонот на единицата на батеријата е низок, а брзината на реакцијата се зголемува до литиум додека температурата се зголемува, брзината на реакцијата се зголемува додека литиумот Јонската единица почнува да се урива, кога температурата надминува 100°Кога C, електролитот почнува да анализира, ослободувањето на гас што може да предизвика притисок на ќелиите на батеријата во дизајнот, на висока температура, единицата на литиум-јонската батерија може да ослободи кислород поради анализата на оксиди во услови на термичка надвор од контрола, дополнително забрзан пораст на температурата.

Затоа, најдобрите услови за работа за одржување на литиум-јонската батерија се клучен услов на системот за управување со батерии. Критичниот предизвик при дизајнирање на системи за контрола и управување е да се обезбеди доверливо стекнување и распаѓање на податоци за да се следи статусот на литиум-јонските батерии во автомобилот. И ова е карактеристичниот проблем на самата литиум-јонска батерија.

Во електричното возило ChevyVolt, батерискиот пакет содржи 288 литиум-јонски батерии во облик на призма, поделени на 96 батерии, и обезбедува системски напони од 386,6 V DC, кои формираат четири главни батерии во врска со температурни сензори и единици за ладење. Модул, линијата за чувствителност на напон поврзана со секоја група батерии е поврзана со секој модул на батерии, а терминалот се решава и се поврзува со модулот за интерфејс на батеријата над секој модул на батеријата преку комбинираниот конектор за сензорен зрак на напон, 4 користејќи боја.

Посочениот модул за интерфејс на батеријата работи на различни позиции на батерискиот пакет, соодветно одговара на нискиот, неутрализирачки висок напон опсег од 4 модули поместувања на DC напон. Податоците доставени од модулот за интерфејс на батеријата ќе бидат испратени до модулот за контрола на енергијата на батеријата, а потоа ќе се доставуваат ситуацијата на дефектот, состојбата и дијагностичките информации до хибридниот контролен модул како примарен контролер за дијагностика на возилото, во секое време, целиот систем ќе изврши повеќе од 5.000 дијагностика на системот, 85% дијагностика ќе се фокусира на безбедноста на батеријата и на другиот век на траење на батеријата. Распаѓањето на перформансите на батеријата на повеќеслојното коло започнува во контролниот модул за интерфејс на батеријата што се користи во електричните возила ChevyVolt, погледнете на Сл.

1, конкретно соочена со висок интегритет на сигналот, со користење на четирислојна плочка со дизајн со помош на технологија за распоред на траги, изолација Комбинацијата на техники и рамнини за заземјување кои помагаат да се осигура дека интегритетот на сигналот во предизвикувачка средина, каде што најгорниот слој ги содржи повеќето нулти компоненти, вклучително оптички изолатори, рамнини на заземјување и повеќекратни долните делови на сигналот. вториот слој, а напојувањето и рамнината за заземјување се дистрибуираат под високонапонската зона на плочката на колото, а третиот слој ја содржи сигналната линија под овие области, другата страна на печатеното коло, односно Четвртиот слој е како рамнина за заземјување и сигнална трага и содржи некои дополнителни нула компоненти. Слика 1: Секоја од четирите табли на контролниот модул за интерфејс на батеријата во електричното возило ChevyVolt содржи мноштво индукциски кола и CAN комуникациски кола и ги изолира рабовите на фотоспојувачот на комуникацискиот потсистем. Изолација на сигналот Во употребата на електрично возило, комуникацијата и контролата се стегање на возилото, како што е ChevyVolt, со користење на повеќекратна мрежна изолација и заштита на независниот потсистем, користење сложен алгоритам за управување со независни групи на литиум-јонски батерии и следење на специјалниот контролен модул за интерфејс на батеријата. Интерфејсот на сигналот на магистралата ControlraneNetWork и сигналот за дефект со висок напон, додека безбедноста и доверливоста на системот, исто така, ја ослободуваат безбедносната изолација на магистралната мрежа CAN и колото за сензори за висок напон, иако изолацијата може да се имплементира со користење на различни методи и нула компоненти, но бараното опкружување и повеќекратните безбедносни прописи налагаат двојната употреба на овој тип на optoelectro.

Метод. Фото спојката обезбедува можности за потиснување на шум со висок коефициент и е фундаментално високо електрично подобрување на бучавата како што се EMC и EMI во автомобилот, покрај тоа, висинската изолација на овој тип на напојување на уреди е поврзана со долгорочниот притисок на DC напон на батериите. И брзата преодна промена на висок напон во сондата, поврзувањето и отстранувањето на полнењето и конверзијата DC-DC е од клучно значење.

При изборот на оваа клучна нулта компонента, критикуваните барања на автомобилот вклучуваат соодветен пакет и спецификации за работен напон, иако спецификациите за изведба како брзина, брзина на податоци и потрошувачка на енергија се сè уште тесни, но EMI се зема предвид за брз прекинувач и промена на висока струја. Со цел да се задоволат строгите барања на околината за користење на автомобилот, AVAGO обезбедува повеќе серии производи за фотоспојување, кои може да се користат за индукција на напонот на батерискиот пакет, што ги доведува интерфејсот за комуникација со податоци и друга безбедносна изолација, Табела 1 Напојување во согласност со различните производи на Optocoupler за употреба на автомобили. Табела 1: Различни фотопроводници погодни за примери на автомобилски фотоспојувачи, фотоспојката ACPL-M43T на AVAGO ја снабдува плочката со контролниот модул за контролен интерфејс на батеријата што треба да се одвои, како член на серијата Avagor2Coupler, ACPL-M43T е компактен 5-пински SO-5-пински SO-5JEDEC op.

Покрај зајакнувањето на изолационите способности, производите R2Coupler на Avago користат двојна линија за подобрување на клучните функционални врски, како што е прикажано на Слика 2. Дополнително, фотоспојката за заптивање покажува посилна доверливост и поширок опсег на работна температура, што значително го надминува производот за фотоспојување со помош на LED диоди од класа за потрошувачи. Специјално дизајнирани за автомобилска употреба, производите на AVAGO користат LED диоди за ниво на автомобил, произведени од системот за квалитет ISO / TS16949 и се во согласност со спецификациите AEC-Q100.

Слика 2: Avago користи двожична функциска врска со армирано копче со производите на фотокондензорот ACPL-M43T. (Нагласени на сликата) Овој уред е идеален за потребите на батериите на електрични возила. Напојувањето вклучува континуиран работен напон од 567 V, максимален преоден пренапон од 6000 V, растојание на лазање од 5 mm и електричен клиренс од 5 mm, итн.

, кога 10mA е влезен во струјата, без разлика дали има логички излез на високо или ниско ниво со моментални пречки во заеднички режим од 30 kV/s, може да ја намали шансата за промени во другите системи на автомобилот во мрежата на далноводот CAN.