Kif tuża photocoupler biex tiżola vultaġġi għoljin biex ittejjeb is-sigurtà tal-pakketti tal-batteriji tal-jone tal-litju ta &39;vetturi elettriċi

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Fil-preżent, fl-użu ta &39;vetturi kollha elettriċi jew ibridi, il-ġestjoni ta&39; pakketti ta &39;batteriji tal-jone tal-litju ta&39; vultaġġ għoli tiffaċċja ħafna sfidi, minbarra ċikli mhux ta &39;monitoraġġ u ta&39; ċċarġjar u ħatt, ibbażati fuq kunsiderazzjonijiet ta &39;sikurezza, huwa meħtieġ li jiġu iżolati pakketti ta&39; batteriji milli jipprovdu mijiet ta &39;vultaġġi. Dan id-dokument jiddiskuti b&39;mod speċjali l-ħtiġijiet ta &39;monitoraġġ tal-batterija tal-jone tal-litju, u jiddiskuti komponenti arkitettoniċi u żero użati minn sistemi ta&39; monitoraġġ tal-batterija, sistemi ta &39;komunikazzjoni diġitali u interfaces ta&39; iżolament. Fis-sistema ta &39;ġestjoni, il-bord ta&39; monitoraġġ tal-batterija juża żewġ sottosistemi ewlenin biex jimmonitorja b&39;mod affidabbli l-istatus tal-batterija u jforni riżultati diġitali lis-sistema ta &39;kontroll prinċipali mħaddma mis-sistema ta&39; kontroll, sabiex jissepara dawn is-subsistemi, f&39;ċirkwiti u bordijiet ta &39;induzzjoni tal-batterija ta&39; vultaġġ għoli L-apparat ta &39;komunikazzjoni juża interface ta&39; sinjal ta &39;iżolament ottiku biex jiżgura li l-vultaġġ għoli ma jaffettwax is-subsistema diġitali.

Il-karatteristiċi tal-batteriji tal-litju-jone ma jaqblux mas-sistema elettronika kumplessa ta &39;vetturi elettriċi fir-rekwiżiti ta&39; prestazzjoni, sigurtà u affidabilità u dan il-punt dritt mill-karatteristiċi tal-batterija tal-jone tal-litju, il-materjal tal-litju huwa skarikat, il-materjal tal-litju huwa normalment jonizzat fl-anodu tal-grafita, allura dawn Il-jone tal-litju huwa mċaqlaq mill-elettrolit mill-elettrolit, u jilħaq il-programm kollu tal-iċċarġjar bil-maqlub. joni tal-litju jinġiebu lura mill-katodu permezz tas-separatur. Il-prestazzjoni u l-affidabbiltà ta &39;dan il-programm ta&39; reazzjoni kimika hija kkontrollata mit-temperatura u l-vultaġġ tal-unità tal-batterija. F&39;temperatura aktar baxxa, ir-reazzjoni kimika hija bil-mod, sabiex il-vultaġġ tal-unità tal-batterija tkun baxxa, u l-veloċità tar-reazzjoni tiżdied sakemm il-litju hekk kif tiżdied it-temperatura, il-veloċità tar-reazzjoni tiżdied sakemm il-litju L-unità tal-jone tibda tiġġarraf, meta t-temperatura taqbeż 100°Meta C, l-elettrolit jibda janalizza, ir-rilaxx tal-gass li jista &39;jikkawża l-pressjoni taċ-ċelloli tal-batterija fid-disinn, f&39;temperatura għolja, l-unità tal-batterija tal-jone tal-litju tista&39; tirrilaxxa l-ossiġnu minħabba l-analiżi tal-ossidu quddiem termali barra mill-kontroll, aktar Żieda fit-temperatura aċċellerata.

Għalhekk, l-aħjar kundizzjonijiet operattivi għaż-żamma tal-batterija tal-jone tal-litju huma rekwiżit ewlieni tas-sistema ta &39;ġestjoni tal-batterija. L-isfida kritika meta jiġu ddisinjati sistemi ta &39;kontroll u ġestjoni hija li jiġi żgurat l-akkwist u d-dekompożizzjoni affidabbli tad-dejta biex jiġi mmonitorjat l-istatus tal-batteriji tal-jone tal-litju fil-karozza. U din hija l-problema karatteristika tal-batterija tal-jone tal-litju innifsu.

Fil-vettura elettrika ChevyVolt, il-pakkett tal-batteriji fih 288 batterija tal-jone tal-litju f&39;forma ta &39;priżma, maqsuma f&39;96 pakkett ta&39; batteriji, u jforni vultaġġi tas-sistema DC 386.6V, li jiffurmaw erba &39;batteriji ewlenin flimkien ma&39; sensuri tat-temperatura u unitajiet ta &39;tkessiħ. Modulu, il-linja ta &39;sensing tal-vultaġġ konnessa ma&39; kull grupp ta &39;batterija hija konnessa ma&39; kull modulu tal-batterija, u t-terminal huwa solvut u konness mal-modulu tal-interface tal-batterija &39;l fuq minn kull modulu tal-batterija permezz tal-konnettur magħqud tar-raġġ sensing tal-vultaġġ, 4 bl-użu tal-kulur.

Il-modulu tal-interface tal-batterija indikat jaħdem f&39;pożizzjonijiet differenti tal-pakkett tal-batterija, rispettivament jikkorrispondi għall-firxa ta &39;vultaġġ għoli ta&39; newtralizzazzjoni baxxa ta &39;4 moduli offsets ta&39; vultaġġ DC. Id-dejta fornuta mill-modulu tal-interface tal-batterija tintbagħat lill-modulu tal-kontroll tal-enerġija tal-batterija, imbagħad ipprovdiet is-sitwazzjoni tal-ħsara, l-istat, u l-informazzjoni dijanjostika lil modulu ta &39;kontroll ibridu bħala kontrollur primarju dijanjostiku tal-vettura, fi kwalunkwe ħin, is-sistema kollha se taħdem aktar minn 5,000 dijanjostika tas-sistema, 85% dijanjostiku jiffoka fuq is-sigurtà tal-pakkett tal-batterija, minbarra l-prestazzjoni u l-kontroll tal-ħajja tal-batterija fil-mira. Id-dekompożizzjoni tal-prestazzjoni tal-batterija tal-bord taċ-ċirkwit b&39;ħafna saffi tibda fil-modulu ta &39;kontroll tal-interface tal-batterija użat fil-vetturi elettriċi ChevyVolt, jekk jogħġbok irreferi għal FIG.

1, speċifikament jiffaċċja integrità tas-sinjal għoli, bl-użu ta &39;bord ta&39; ċirkwit ta &39;disinn b&39;erba&39; saffi li juża teknoloġija ta &39;tqassim ta&39; traċċi, iżolament Il-kombinazzjoni ta &39;tekniki u pjani tal-art biex jgħinu fl-iżgurar li l-integrità tas-sinjal fl-ambjent ta&39; sfida, fejn is-saff ta &39;fuq ikun fih ħafna mill-komponenti żero, inklużi iżolaturi ottiċi, pjani tal-art, u traċċi tas-sinjali b&39;toqob multipli multipli, il-pjan terren huma mqassma taħt iż-żona ta &39;vultaġġ għoli tal-bord taċ-ċirkwit, u t-tielet saff fih il-linja tas-sinjal taħt dawn iż-żoni, in-naħa l-oħra tal-bord taċ-ċirkwit stampat, jiġifieri Ir-raba&39; saff huwa bħala pjan terren u traċċa tas-sinjal u fih xi komponenti żero żero. Figura 1: Kull wieħed mill-erba &39;bords taċ-ċirkwiti tal-modulu ta&39; kontroll tal-interface tal-batterija fil-vettura elettrika ChevyVolt fiha pluralità ta &39;ċirkwiti ta&39; induzzjoni u ċirkwiti ta &39;komunikazzjoni CAN, u jiżola t-truf tal-photocoupler tas-subsistema tal-komunikazzjoni. L-iżolament tas-sinjali Fl-użu tal-vettura elettrika, il-komunikazzjoni u l-kontroll huma crimp tal-vettura, bħal ChevyVolt, bl-użu ta &39;iżolament ta&39; netwerk multipli u l-protezzjoni tas-subsistema indipendenti, bl-użu ta &39;algoritmu kumpless biex jimmaniġġjaw gruppi indipendenti ta&39; batteriji tal-jone tal-litju u jimmonitorjaw Modulu speċjali ta &39;Kontroll tal-Interface tal-Batterija Il-pakkett tal-batterija f&39;kull sottosistema indotta, iżda d-dejta ewlenija bħala ġestjoni ġenerali tal-batterija tinsab fin-netwerk tal-kontrollur lokali. sinjal, filwaqt li s-sigurtà tas-sistema U l-affidabbiltà tirrilaxxa wkoll l-iżolament tas-sigurtà tan-netwerk tax-xarabank CAN u ċ-ċirkwit ta &39;sensing ta&39; vultaġġ għoli, għalkemm l-iżolament jista &39;jiġi implimentat bl-użu ta&39; varjetà ta &39;metodi u komponenti żero, iżda l-ambjent impenjattiv u r-regolamenti ta&39; sikurezza multipli jeħtieġu li l-koppjar optoelettroniku jkun l-użu preferut ta &39;dan it-tip.

Metodu. Il-photocoupler jipprovdi kapaċitajiet ta &39;soppressjoni tal-istorbju ta&39; koeffiċjent għoli, u huwa fundamentalment ħafna titjib tal-istorbju elettriku bħal EMC u EMI fil-karozzi, barra minn hekk, l-iżolament għoli ta &39;dan it-tip ta&39; provvista ta &39;apparat huwa relatat mal-pressjoni ta&39; vultaġġ DC ta &39;batteriji li tiffaċċja fit-tul. U l-bidla transitorja ta &39;vultaġġ għoli mgħaġġla fis-sonda, il-konnessjoni tal-iċċarġjar, u t-tneħħija, u l-konverżjoni DC-DC hija kritika.

Meta tagħżel dan il-komponent ewlieni żero, ir-rekwiżiti kkritikati tal-karozza jinkludu pakkett adattat u speċifikazzjonijiet tal-vultaġġ operattiv, għalkemm l-ispeċifikazzjonijiet tal-prestazzjoni bħall-veloċità, ir-rata tad-dejta u l-konsum tal-enerġija għadhom stretti, iżda l-EMI huwa kkunsidrat għall-bidla mgħaġġla u l-bidla tal-kurrent għoli. Sabiex tissodisfa r-rekwiżiti stretti tal-ambjent tal-użu tal-karozzi, AVAGO tforni serje multipli ta &39;prodotti photocoupleer, li jistgħu jintużaw fuq l-induzzjoni tal-vultaġġ tal-pakkett tal-batterija, li ġġib l-interface tal-komunikazzjoni tad-dejta u iżolament ieħor tas-sigurtà, Tabella 1 Provvista f&39;konformità ma&39; prodotti Optocoupler varji għall-użu tal-karozzi. Tabella 1: Diversi fotokondutturi adattati għal eżempji ta &39;photocoupler tal-karozzi, il-photocoupler ACPL-M43T ta&39; AVAGO jipprovdi l-bord taċ-ċirkwit tal-modulu ta &39;kontroll tal-interface tal-batterija biex jiġi separat, bħala membru tas-serje Avagor2Coupler, ACPL-M43T huwa pakkett kompatt ta&39; 5 pin SO-5JEDEC, adattat għal single-coupler diġitali immuntat fuq il-wiċċ.

Minbarra li jsaħħu l-kapaċitajiet ta &39;insulazzjoni, il-prodotti R2Coupler ta&39; Avago jużaw double-line biex itejbu l-konnessjonijiet funzjonali ewlenin, kif muri fil-Figura 2. Barra minn hekk, il-photocoupler tas-siġillar juri affidabilità aktar b&39;saħħitha u firxa usa &39;ta&39; temperatura operattiva, li taqbeż ħafna l-prodott photocoupleer bl-użu ta &39;LEDs ta&39; grad tal-konsumatur. Iddisinjati apposta għall-użu tal-karozzi, il-prodotti ta &39;AVAGO jużaw LEDs tal-livell tal-karozzi, manifatturati mis-sistema ta&39; kwalità ISO / TS16949, u jikkonformaw mal-ispeċifikazzjonijiet AEC-Q100.

Figura 2: Avago juża konnessjoni tal-funzjoni ewlenija rinfurzata b&39;żewġ wajers mal-prodotti fotokondensuri ACPL-M43T. (Ħolqien fil-Figura) Dan l-apparat huwa ideali għar-rekwiżiti tal-pakkett tal-batterija tal-vetturi elettriċi. Il-provvista tinkludi vultaġġ kontinwu ta &39;ħidma ta&39; 567V, vultaġġ żejjed temporanju massimu ta &39;6000V, distanza ta&39; creepage ta &39;5MM u spazju elettriku ta&39; 5mm, eċċ.

, Meta 10mA huwa input għall-kurrent, Kemm jekk hemmx output ta &39;livell għoli jew baxx ta&39; loġika li jkollu disturb istantanju ta &39;mod komuni ta&39; 30 kV / s, jista &39;jnaqqas iċ-ċans ta&39; bidliet f&39;sistemi oħra tal-karozzi fin-netwerk tal-linja ta &39;trażmissjoni CAN.