इलेक्ट्रिक वाहनांच्या लिथियम-आयन बॅटरी पॅकची सुरक्षितता सुधारण्यासाठी उच्च व्होल्टेज वेगळे करण्यासाठी फोटोकप्लर कसे वापरावे

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

सध्या, पूर्णपणे इलेक्ट्रिक किंवा हायब्रिड वाहनांच्या वापरात, उच्च व्होल्टेज लिथियम-आयन बॅटरी पॅकच्या व्यवस्थापनाला अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो, सुरक्षा विचारांवर आधारित, देखरेख न करणे आणि चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग चक्रांव्यतिरिक्त, बॅटरी पॅक शेकडो व्होल्टेज प्रदान करण्यापासून वेगळे करणे आवश्यक आहे. या पेपरमध्ये लिथियम आयन बॅटरीच्या देखरेखीच्या गरजांवर विशेषतः चर्चा केली आहे आणि बॅटरी देखरेख प्रणाली, डिजिटल कम्युनिकेशन सिस्टम आणि आयसोलेशन इंटरफेसद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या आर्किटेक्चरल आणि शून्य घटकांची चर्चा केली आहे. व्यवस्थापन प्रणालीमध्ये, बॅटरी मॉनिटरिंग बोर्ड बॅटरी स्थितीचे विश्वसनीयरित्या निरीक्षण करण्यासाठी आणि नियंत्रण प्रणालीद्वारे चालवल्या जाणाऱ्या मुख्य नियंत्रण प्रणालीला डिजिटल परिणाम पुरवण्यासाठी दोन प्रमुख उपप्रणाली वापरतो, जेणेकरून या उपप्रणालींना वेगळे करता येईल. उच्च व्होल्टेज बॅटरी इंडक्शन सर्किट्स आणि बोर्डमध्ये संप्रेषण उपकरण ऑप्टिकल आयसोलेशन सिग्नल इंटरफेस वापरते जेणेकरून उच्च व्होल्टेज डिजिटल उपप्रणालीवर परिणाम करत नाही.

लिथियम-आयन बॅटरीची वैशिष्ट्ये कार्यक्षमता, सुरक्षितता आणि विश्वासार्हतेच्या आवश्यकतांमध्ये इलेक्ट्रिक वाहनांच्या जटिल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालीशी जुळत नाहीत आणि लिथियम आयन बॅटरीच्या वैशिष्ट्यांपासून थेट, लिथियम मटेरियल डिस्चार्ज केले जाते, लिथियम मटेरियल सामान्यतः ग्रेफाइट एनोडमध्ये आयनीकृत केले जाते, नंतर हे लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइटद्वारे इलेक्ट्रोलाइटद्वारे कॅथोडपर्यंत पोहोचण्यासाठी हलवले जाते आणि चार्जिंग प्रक्रिया संपूर्ण प्रोग्रामच्या उलट असते आणि लिथियम आयन कॅथोडद्वारे विभाजकद्वारे परत आणले जातात. या रासायनिक अभिक्रिया कार्यक्रमाची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता बॅटरी युनिटच्या तापमान आणि व्होल्टेजद्वारे नियंत्रित केली जाते. कमी तापमानात, रासायनिक अभिक्रिया मंद होते, त्यामुळे बॅटरी युनिटचा व्होल्टेज कमी असतो आणि प्रतिक्रिया गती वाढते लिथियम तापमान वाढले की, प्रतिक्रिया गती वाढते लिथियम तापमान ओलांडल्यावर आयन युनिट क्रॅश होऊ लागते. 100°जेव्हा C, इलेक्ट्रोलाइट विश्लेषण करण्यास सुरुवात करते, तेव्हा डिझाइनमध्ये बॅटरी पेशींच्या दाबाला कारणीभूत ठरू शकणारा वायू बाहेर पडतो, उच्च तापमानात, थर्मल नियंत्रणाबाहेर गेल्यास ऑक्साईड विश्लेषणामुळे लिथियम आयन बॅटरी युनिट ऑक्सिजन सोडू शकते, ज्यामुळे तापमानात आणखी वाढ होते.

म्हणूनच, लिथियम आयन बॅटरी राखण्यासाठी सर्वोत्तम ऑपरेटिंग परिस्थिती ही बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीची एक प्रमुख आवश्यकता आहे. नियंत्रण आणि व्यवस्थापन प्रणाली डिझाइन करताना सर्वात महत्त्वाचे आव्हान म्हणजे कारमधील लिथियम-आयन बॅटरीच्या स्थितीचे निरीक्षण करण्यासाठी विश्वसनीय डेटा संपादन आणि विघटन सुनिश्चित करणे. आणि ही लिथियम आयन बॅटरीची वैशिष्ट्यपूर्ण समस्या आहे.

शेव्हीव्होल्ट इलेक्ट्रिक वाहनात, बॅटरी पॅकमध्ये २८८ प्रिझम-आकाराच्या लिथियम-आयन बॅटरी असतात, ज्या ९६ बॅटरी पॅकमध्ये विभागल्या जातात आणि ३८६.६ व्ही डीसी सिस्टम व्होल्टेज पुरवतात, जे तापमान सेन्सर्स आणि कूलिंग युनिट्सच्या संयोगाने चार मुख्य बॅटरी बनवतात. मॉड्यूल, प्रत्येक बॅटरी गटाशी जोडलेली व्होल्टेज सेन्सिंग लाइन प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलशी जोडलेली असते आणि टर्मिनल सोडवले जाते आणि व्होल्टेज सेन्सिंग बीम एकत्रित कनेक्टरद्वारे, 4 रंग वापरून प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलच्या वरील बॅटरी इंटरफेस मॉड्यूलशी जोडलेले असते.

दर्शविलेले बॅटरी इंटरफेस मॉड्यूल बॅटरी पॅकच्या वेगवेगळ्या स्थानांवर कार्य करते, अनुक्रमे 4 मॉड्यूल डीसी व्होल्टेज ऑफसेट्सच्या कमी, तटस्थीकरण उच्च व्होल्टेज श्रेणीशी संबंधित आहे. बॅटरी इंटरफेस मॉड्यूलद्वारे पुरवलेला डेटा बॅटरी एनर्जी कंट्रोल मॉड्यूलला पाठवला जाईल, नंतर वाहन निदान प्राथमिक नियंत्रक म्हणून हायब्रिड कंट्रोल मॉड्यूलला फॉल्ट परिस्थिती, स्थिती आणि निदान माहिती पुरवली जाईल, कोणत्याही वेळी, संपूर्ण सिस्टम 5,000 पेक्षा जास्त सिस्टम डायग्नोस्टिक्स चालवेल, 85% डायग्नोस्टिक बॅटरी पॅकच्या सुरक्षिततेवर लक्ष केंद्रित करते, इतर लक्ष्य बॅटरीचे कार्यप्रदर्शन आणि जीवन नियंत्रण. चेव्हीव्होल्ट इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या बॅटरी इंटरफेस कंट्रोल मॉड्यूलमध्ये मल्टीलेयर सर्किट बोर्ड बॅटरी परफॉर्मन्सचे विघटन सुरू होते, कृपया आकृती पहा.

१, विशेषतः उच्च सिग्नल अखंडतेचा सामना करणे, ट्रेस लेआउट तंत्रज्ञानाचा वापर करून चार-स्तरीय डिझाइन सर्किट बोर्ड वापरणे, आयसोलेशन तंत्रे आणि ग्राउंड प्लेनचे संयोजन आव्हानात्मक वातावरणात सिग्नल अखंडता सुनिश्चित करण्यात मदत करते, जिथे सर्वात वरच्या थरात बहुतेक शून्य घटक असतात, ज्यामध्ये ऑप्टिकल आयसोलेटर, ग्राउंड प्लेन आणि मल्टीपल थ्रू होलसह सिग्नल ट्रेस असतात, खालच्या थराला पुरवठा मार्ग दुसऱ्या थराने पुरवला जातो आणि वीज पुरवठा आणि ग्राउंड प्लेन सर्किट बोर्डच्या उच्च व्होल्टेज झोनच्या खाली वितरित केले जातात आणि तिसऱ्या थरात या क्षेत्रांच्या खाली सिग्नल लाइन असते, प्रिंटेड सर्किट बोर्डची दुसरी बाजू, म्हणजेच चौथा थर ग्राउंड प्लेन आणि सिग्नल ट्रेस म्हणून आहे आणि त्यात काही अतिरिक्त शून्य घटक आहेत. आकृती १: चेव्हीव्होल्ट इलेक्ट्रिक वाहनातील चार बॅटरी इंटरफेस कंट्रोल मॉड्यूल सर्किट बोर्डपैकी प्रत्येकामध्ये अनेक इंडक्शन सर्किट्स आणि कॅन कम्युनिकेशन सर्किट्स असतात आणि ते कम्युनिकेशन सबसिस्टमच्या फोटोकप्लर कडा वेगळे करतात. सिग्नल आयसोलेशन इलेक्ट्रिक वाहनांच्या वापरात, संप्रेषण आणि नियंत्रण हे वाहनाचे एक क्रिम आहे, जसे की चेव्हीव्होल्ट, एकाधिक नेटवर्क आयसोलेशन वापरणे आणि स्वतंत्र उपप्रणालीचे संरक्षण करणे, स्वतंत्र लिथियम आयन बॅटरी गटांचे व्यवस्थापन करण्यासाठी जटिल अल्गोरिथम वापरणे आणि विशेष बॅटरी इंटरफेस नियंत्रण मॉड्यूलचे निरीक्षण करणे. प्रत्येक प्रेरित उपप्रणालीमध्ये बॅटरी पॅक, परंतु एकूण बॅटरी व्यवस्थापन म्हणून मुख्य डेटा कंट्रोलर लोकल एरिया नेटवर्क (CAN, ControlraneNetWork बस सिग्नल इंटरफेस आणि उच्च व्होल्टेज फॉल्ट सिग्नल) मध्ये समाविष्ट आहे, तर सिस्टम सुरक्षा आणि विश्वासार्हता देखील CAN बस नेटवर्क आणि उच्च व्होल्टेज सेन्सिंग सर्किटच्या सुरक्षिततेचे अलगाव सोडते, जरी आयसोलेशन विविध पद्धती आणि शून्य घटक वापरून लागू केले जाऊ शकते, परंतु मागणी असलेले वातावरण आणि अनेक सुरक्षा नियमांमुळे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कप्लरला या प्रकारच्या पसंतीचा वापर करणे आवश्यक आहे.

पद्धत. फोटोकप्लर उच्च गुणांक आवाज दडपशाही क्षमता पुरवतो, आणि ऑटोमोटिव्हमध्ये EMC आणि EMI सारख्या मूलभूतपणे अत्यंत विद्युतीय आवाज वाढवणारा आहे, याव्यतिरिक्त, या प्रकारच्या उपकरण पुरवठ्याचे उंची अलगाव दीर्घकालीन तोंड असलेल्या बॅटरी पॅक DC व्होल्टेज दाबाशी संबंधित आहे. आणि प्रोबमध्ये जलद उच्च व्होल्टेज क्षणिक बदल, चार्जिंग कनेक्शन आणि काढणे आणि डीसी-डीसी रूपांतरण हे अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

हा की झिरो घटक निवडताना, कारच्या टीका केलेल्या आवश्यकतांमध्ये योग्य पॅकेज आणि ऑपरेटिंग व्होल्टेज स्पेसिफिकेशन समाविष्ट आहेत, जरी वेग, डेटा रेट आणि वीज वापर यासारख्या कामगिरीच्या स्पेसिफिकेशन अजूनही कडक आहेत, परंतु जलद स्विच आणि उच्च करंट बदलासाठी EMI विचारात घेतले जाते. अल्ट्रा-हाय-स्पीड डिव्हाइसेसची मागणी मर्यादित केली जाईल, ज्यामुळे कॉम्प्रेशन वेव्ह रेट आणि प्रतिबंध EMI कामगिरी समायोजित करण्यासाठी उच्च लवचिकता आवश्यकता सुधारण्याकडे वळावे लागेल. कार वापराच्या वातावरणाच्या कठोर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, AVAGO अनेक मालिका फोटोकपलर उत्पादनांचा पुरवठा करते, ज्याचा वापर बॅटरी पॅकच्या व्होल्टेज इंडक्शनवर केला जाऊ शकतो, जो डेटा कम्युनिकेशन इंटरफेस आणि इतर सुरक्षा अलगाव आणतो, टेबल 1 कार वापरासाठी विविध ऑप्टोकपलर उत्पादनांच्या अनुरूप पुरवठा. तक्ता १: ऑटोमोटिव्ह फोटोकप्लरसाठी योग्य असलेले विविध फोटोकंडक्टर, AVAGO चे ACPL-M43T फोटोकप्लर वेगळे करण्यासाठी बॅटरी इंटरफेस कंट्रोल मॉड्यूल सर्किट बोर्ड पुरवते, Avagor2Coupler मालिकेचा सदस्य म्हणून, ACPL-M43T हे एक कॉम्पॅक्ट 5-पिन SO-5JEDEC पॅकेज आहे, जे पृष्ठभागावर माउंट केलेल्या सिंगल-चॅनेल डिजिटल ऑप्टोकप्लरसाठी योग्य आहे.

इन्सुलेशन क्षमता मजबूत करण्याव्यतिरिक्त, आकृती २ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अवागोची R2Coupler उत्पादने प्रमुख कार्यात्मक कनेक्शन वाढविण्यासाठी डबल-लाइन वापरतात. याव्यतिरिक्त, सीलिंग फोटोकप्लर अधिक विश्वासार्हता आणि विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी प्रदर्शित करतो, जो ग्राहक दर्जाच्या LEDs वापरणाऱ्या फोटोकप्लर उत्पादनापेक्षा खूपच जास्त आहे. ऑटोमोटिव्ह वापरासाठी विशेषतः डिझाइन केलेले, AVAGO ची उत्पादने ISO / TS16949 गुणवत्ता प्रणालीद्वारे उत्पादित कार लेव्हल LEDs वापरतात आणि AEC-Q100 वैशिष्ट्यांचे पालन करतात.

आकृती २: अवागो ACPL-M43T फोटोकंडेन्सर उत्पादनांसह दोन-वायर प्रबलित की फंक्शन कनेक्शन वापरते. (आकृतीतील ठळक मुद्दे) हे उपकरण इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरी पॅकच्या आवश्यकतांसाठी आदर्श आहे. पुरवठ्यामध्ये ५६७ व्होल्टचा सतत कार्यरत व्होल्टेज, ६००० व्होल्टचा कमाल क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज, ५ मिमी क्रिपेज अंतर आणि ५ मिमी इलेक्ट्रिकल क्लिअरन्स इत्यादींचा समावेश आहे.

, जेव्हा १० एमए विद्युत प्रवाहात इनपुट असते, तेव्हा ३० केव्ही/सेकंद कॉमन-मोड इन्स्टंटीनंट डिस्टर्बन्स असलेले लॉजिक हाय किंवा लो लेव्हल आउटपुट असो, ते कॅन ट्रान्समिशन लाइन नेटवर्कमध्ये इतर कार सिस्टीममध्ये बदल होण्याची शक्यता कमी करू शकते.