மின்சார வாகனங்களின் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பொதிகளின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்த உயர் மின்னழுத்தங்களை தனிமைப்படுத்த ஃபோட்டோகப்ளரை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது.

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

தற்போது, ​​முழு மின்சார அல்லது கலப்பின வாகனங்களின் பயன்பாட்டில், உயர் மின்னழுத்த லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பேக்குகளின் மேலாண்மை பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. பாதுகாப்புக் கருத்தில் கொண்டு, கண்காணிப்பு மற்றும் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளைத் தவிர, நூற்றுக்கணக்கான மின்னழுத்தங்களை வழங்குவதிலிருந்து பேட்டரி பேக்குகளை தனிமைப்படுத்துவது அவசியம். இந்த ஆய்வறிக்கை லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் கண்காணிப்புத் தேவைகளைப் பற்றி சிறப்பாக விவாதிக்கிறது, மேலும் பேட்டரி கண்காணிப்பு அமைப்புகள், டிஜிட்டல் தொடர்பு அமைப்புகள் மற்றும் தனிமைப்படுத்தும் இடைமுகங்களால் பயன்படுத்தப்படும் கட்டமைப்பு மற்றும் பூஜ்ஜிய கூறுகளைப் பற்றி விவாதிக்கிறது. மேலாண்மை அமைப்பில், உயர் மின்னழுத்த பேட்டரி தூண்டல் சுற்றுகள் மற்றும் பலகைகளில், இந்த துணை அமைப்புகளைப் பிரிக்க, பேட்டரி நிலையை நம்பத்தகுந்த முறையில் கண்காணிக்கவும், கட்டுப்பாட்டு அமைப்பால் இயக்கப்படும் முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு டிஜிட்டல் முடிவுகளை வழங்கவும் பேட்டரி கண்காணிப்பு வாரியம் இரண்டு முக்கிய துணை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது. உயர் மின்னழுத்த பேட்டரி தூண்டல் சுற்றுகள் மற்றும் பலகைகளில், தகவல் தொடர்பு சாதனம் ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்தல் சமிக்ஞை இடைமுகத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் உயர் மின்னழுத்தம் டிஜிட்டல் துணை அமைப்பைப் பாதிக்காது.

செயல்திறன், பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை தேவைகளில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பண்புகள் மின்சார வாகனங்களின் சிக்கலான மின்னணு அமைப்புடன் பொருந்தவில்லை, மேலும் இந்த புள்ளி லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் பண்புகளிலிருந்து நேரடியாக, லித்தியம் பொருள் வெளியேற்றப்படுகிறது, லித்தியம் பொருள் பொதுவாக கிராஃபைட் அனோடில் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது, பின்னர் இவை லித்தியம் அயனி எலக்ட்ரோலைட்டால் கேத்தோடை அடைய எலக்ட்ரோலைட்டால் நகர்த்தப்படுகிறது, மேலும் சார்ஜிங் செயல்முறை முழு நிரலையும் தலைகீழாகக் கொண்டுள்ளது, மேலும் லித்தியம் அயனிகள் பிரிப்பான் மூலம் கேத்தோடு மூலம் மீண்டும் கொண்டு வரப்படுகின்றன. இந்த வேதியியல் எதிர்வினை திட்டத்தின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை பேட்டரி அலகின் வெப்பநிலை மற்றும் மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்த வெப்பநிலையில், வேதியியல் எதிர்வினை மெதுவாக இருக்கும், இதனால் பேட்டரி அலகின் மின்னழுத்தம் குறைவாக இருக்கும், மேலும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது லித்தியம் வரை வினை வேகம் அதிகரிக்கிறது, லித்தியம் வரை வினை வேகம் அதிகரிக்கிறது, வெப்பநிலை மீறும்போது அயன் அலகு செயலிழக்கத் தொடங்குகிறது. 100°C, எலக்ட்ரோலைட் பகுப்பாய்வு செய்யத் தொடங்கும் போது, ​​அதிக வெப்பநிலையில், வடிவமைப்பில் உள்ள பேட்டரி செல்களின் அழுத்தத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய வாயுவின் வெளியீடு, லித்தியம் அயன் பேட்டரி அலகு ஆக்சைடு பகுப்பாய்வு காரணமாக ஆக்ஸிஜனை வெளியிடக்கூடும், வெப்பக் கட்டுப்பாட்டை மீறி, மேலும் துரிதப்படுத்தப்பட்ட வெப்பநிலை உயர்வுக்கு வழிவகுக்கும்.

எனவே, லித்தியம் அயன் பேட்டரியைப் பராமரிப்பதற்கான சிறந்த இயக்க நிலைமைகள் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பின் முக்கியத் தேவையாகும். காரில் உள்ள லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் நிலையை கண்காணிக்க நம்பகமான தரவு கையகப்படுத்தல் மற்றும் சிதைவை உறுதி செய்வதே கட்டுப்பாடு மற்றும் மேலாண்மை அமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது முக்கியமான சவாலாகும். இது லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் சிறப்பியல்பு பிரச்சனையாகும்.

ChevyVolt மின்சார வாகனத்தில், பேட்டரி பேக்கில் 288 ப்ரிஸம் வடிவ லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் உள்ளன, அவை 96 பேட்டரி பேக்குகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் 386.6V DC சிஸ்டம் மின்னழுத்தங்களை வழங்குகின்றன, அவை வெப்பநிலை உணரிகள் மற்றும் குளிரூட்டும் அலகுகளுடன் இணைந்து நான்கு முக்கிய பேட்டரிகளை உருவாக்குகின்றன. தொகுதி, ஒவ்வொரு பேட்டரி குழுவுடனும் இணைக்கப்பட்ட மின்னழுத்த உணர்திறன் கோடு ஒவ்வொரு பேட்டரி தொகுதியுடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் முனையம் தீர்க்கப்பட்டு ஒவ்வொரு பேட்டரி தொகுதிக்கும் மேலே உள்ள பேட்டரி இடைமுக தொகுதியுடன் மின்னழுத்த உணர்திறன் கற்றை ஒருங்கிணைந்த இணைப்பான் மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, 4 வண்ணத்தைப் பயன்படுத்தி.

குறிப்பிடப்பட்ட பேட்டரி இடைமுக தொகுதி, முறையே பேட்டரி தொகுப்பின் வெவ்வேறு நிலைகளில் இயங்குகிறது, இது 4 தொகுதிகள் DC மின்னழுத்த ஆஃப்செட்களின் குறைந்த, நடுநிலைப்படுத்தல் உயர் மின்னழுத்த வரம்பிற்கு ஒத்திருக்கிறது. பேட்டரி இடைமுக தொகுதியால் வழங்கப்பட்ட தரவு பேட்டரி ஆற்றல் கட்டுப்பாட்டு தொகுதிக்கு அனுப்பப்படும், பின்னர் தவறு நிலைமை, நிலை மற்றும் கண்டறியும் தகவல்கள் ஒரு வாகன கண்டறியும் முதன்மை கட்டுப்படுத்தியாக ஒரு கலப்பின கட்டுப்பாட்டு தொகுதிக்கு வழங்கப்படும், எந்த நேரத்திலும், முழு அமைப்பும் 5,000 க்கும் மேற்பட்ட அமைப்பு கண்டறிதல்களை இயக்கும், 85% கண்டறிதல் பேட்டரி பேக்கின் பாதுகாப்பில் கவனம் செலுத்துகிறது, மற்றவை இலக்கு பேட்டரியின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுள் கட்டுப்பாடு போன்றவை. ChevyVolt மின்சார வாகனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் பேட்டரி இடைமுகக் கட்டுப்பாட்டு தொகுதியில் பல அடுக்கு சர்க்யூட் போர்டு பேட்டரி செயல்திறன் சிதைவு தொடங்குகிறது, தயவுசெய்து படம் பார்க்கவும்.

1, குறிப்பாக உயர் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டை எதிர்கொள்ளும், நான்கு அடுக்கு வடிவமைப்பு சர்க்யூட் போர்டைப் பயன்படுத்தி ஒரு டிரேஸ் லேஅவுட் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, தனிமைப்படுத்தல். சவாலான சூழலில் சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்வதில் உதவும் நுட்பங்கள் மற்றும் தரை தளங்களின் கலவை, மேல் அடுக்கில் பெரும்பாலான பூஜ்ஜிய கூறுகள் உள்ளன, இதில் ஆப்டிகல் ஐசோலேட்டர்கள், தரை தளங்கள் மற்றும் பல துளைகள் கொண்ட சிக்னல் தடயங்கள் உள்ளன. கீழ் அடுக்குக்கான விநியோக பாதை இரண்டாவது அடுக்குடன் வழங்கப்படுகிறது, மேலும் மின்சாரம் மற்றும் தரை தளம் சர்க்யூட் போர்டின் உயர் மின்னழுத்த மண்டலத்திற்கு கீழே விநியோகிக்கப்படுகின்றன, மேலும் மூன்றாவது அடுக்கு இந்த பகுதிகளுக்கு கீழே சிக்னல் கோட்டைக் கொண்டுள்ளது, அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டின் மறுபக்கம், அதாவது நான்காவது அடுக்கு ஒரு தரை தளம் மற்றும் சிக்னல் தடயமாக உள்ளது மற்றும் சில கூடுதல் பூஜ்ஜிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. படம் 1: ChevyVolt மின்சார வாகனத்தில் உள்ள நான்கு பேட்டரி இடைமுகக் கட்டுப்பாட்டு தொகுதி சுற்று பலகைகள் ஒவ்வொன்றும் பல தூண்டல் சுற்றுகள் மற்றும் CAN தொடர்பு சுற்றுகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் தொடர்பு துணை அமைப்பின் ஒளிச்சேர்க்கை விளிம்புகளை தனிமைப்படுத்துகின்றன. சிக்னல் தனிமைப்படுத்தல் மின்சார வாகன பயன்பாட்டில், தொடர்பு மற்றும் கட்டுப்பாடு என்பது ChevyVolt போன்ற வாகனத்தின் ஒரு கிரிம்ப் ஆகும், பல நெட்வொர்க் தனிமைப்படுத்தலைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் சுயாதீன துணை அமைப்பைப் பாதுகாத்தல், சுயாதீன லித்தியம் அயன் பேட்டரி குழுக்களை நிர்வகிக்க சிக்கலான வழிமுறையைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் சிறப்பு பேட்டரி இடைமுகக் கட்டுப்பாட்டு தொகுதியை கண்காணித்தல் ஒவ்வொரு தூண்டப்பட்ட துணை அமைப்பிலும் உள்ள பேட்டரி பேக், ஆனால் ஒட்டுமொத்த பேட்டரி மேலாண்மையாக முக்கிய தரவு கட்டுப்படுத்தி உள்ளூர் பகுதி நெட்வொர்க்கில் (CAN, ControlraneNetWork பஸ் சிக்னல் இடைமுகம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்த தவறு சமிக்ஞை) உள்ளது, அதே நேரத்தில் கணினி பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை CAN பஸ் நெட்வொர்க் மற்றும் உயர் மின்னழுத்த உணர்திறன் சுற்று ஆகியவற்றின் பாதுகாப்பு தனிமைப்படுத்தலையும் விட்டுவிடுகிறது, இருப்பினும் தனிமைப்படுத்தலை பல்வேறு முறைகள் மற்றும் பூஜ்ஜிய கூறுகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்த முடியும், ஆனால் கோரும் சூழல் மற்றும் பல பாதுகாப்பு விதிமுறைகளுக்கு ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் கப்ளர் இந்த வகையின் விருப்பமான பயன்பாடாக இருக்க வேண்டும்.

முறை. ஃபோட்டோகப்ளர் உயர் குணக இரைச்சல் அடக்கும் திறன்களை வழங்குகிறது, மேலும் இது வாகனங்களில் EMC மற்றும் EMI போன்ற அடிப்படையில் அதிக மின்சார இரைச்சல் மேம்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, கூடுதலாக, இந்த வகை சாதன விநியோகத்தின் உயர தனிமைப்படுத்தல் நீண்ட கால எதிர்கொள்ளும் பேட்டரி பேக் DC மின்னழுத்த அழுத்தத்துடன் தொடர்புடையது. மேலும் ஆய்வகத்தில் விரைவான உயர் மின்னழுத்த நிலையற்ற மாற்றம், சார்ஜிங் இணைப்பு மற்றும் நீக்கம் மற்றும் DC-DC மாற்றம் ஆகியவை மிக முக்கியமானவை.

இந்த முக்கிய பூஜ்ஜிய கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​காரின் விமர்சிக்கப்பட்ட தேவைகளில் பொருத்தமான தொகுப்பு மற்றும் இயக்க மின்னழுத்த விவரக்குறிப்புகள் அடங்கும், இருப்பினும் வேகம், தரவு வீதம் மற்றும் மின் நுகர்வு போன்ற செயல்திறன் விவரக்குறிப்புகள் இன்னும் இறுக்கமாக உள்ளன, ஆனால் வேகமான சுவிட்ச் மற்றும் உயர் மின்னோட்ட மாற்றத்திற்கு EMI கருதப்படுகிறது. அதி-அதிவேக சாதனங்களுக்கான தேவை கட்டுப்படுத்தப்படும், இதன் மூலம் சுருக்க அலை வீதம் மற்றும் கட்டுப்பாடு EMI செயல்திறனை சரிசெய்வதற்கான அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை தேவைகளை மேம்படுத்தும். கார் பயன்பாட்டு சூழலின் கடுமையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, AVAGO பல தொடர் ஃபோட்டோகப்ளர் தயாரிப்புகளை வழங்குகிறது, இவை பேட்டரி பேக்கின் மின்னழுத்த தூண்டலில் பயன்படுத்தப்படலாம், இது தரவு தொடர்பு இடைமுகம் மற்றும் பிற பாதுகாப்பு தனிமைப்படுத்தலைக் கொண்டுவருகிறது, அட்டவணை 1 கார்கள் பயன்பாட்டிற்கான பல்வேறு ஆப்டோகப்ளர் தயாரிப்புகளுடன் இணங்க வழங்குகிறது. அட்டவணை 1: ஆட்டோமொடிவ் ஃபோட்டோகப்ளருக்கு ஏற்ற பல்வேறு ஃபோட்டோகண்டக்டர்கள் எடுத்துக்காட்டுகள், AVAGOவின் ACPL-M43T ஃபோட்டோகப்ளர் பிரிக்கப்பட வேண்டிய பேட்டரி இடைமுகக் கட்டுப்பாட்டு தொகுதி சர்க்யூட் போர்டை வழங்குகிறது, Avagor2Coupler தொடரின் உறுப்பினராக, ACPL-M43T என்பது ஒரு சிறிய 5-பின் SO-5JEDEC தொகுப்பாகும், இது மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்ட ஒற்றை-சேனல் டிஜிட்டல் ஆப்டோகப்ளருக்கு ஏற்றது.

காப்புத் திறன்களை வலுப்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முக்கிய செயல்பாட்டு இணைப்புகளை மேம்படுத்த அவாகோவின் R2Coupler தயாரிப்புகள் இரட்டை-கோட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, சீலிங் ஃபோட்டோகப்ளர் வலுவான நம்பகத்தன்மை மற்றும் பரந்த இயக்க வெப்பநிலை வரம்பைக் கொண்டுள்ளது, இது நுகர்வோர் தர LEDகளைப் பயன்படுத்தும் ஃபோட்டோகப்ளர் தயாரிப்பை விட கணிசமாக அதிகமாகும். வாகனப் பயன்பாட்டிற்காக சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட AVAGOவின் தயாரிப்புகள், ISO / TS16949 தர அமைப்பால் தயாரிக்கப்பட்ட கார் நிலை LEDகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் AEC-Q100 விவரக்குறிப்புகளுக்கு இணங்குகின்றன.

படம் 2: அவாகோ, ACPL-M43T ஃபோட்டோகன்டென்சர் தயாரிப்புகளுடன் இரண்டு-கம்பி வலுவூட்டப்பட்ட விசை செயல்பாட்டு இணைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. (படத்தில் சிறப்பம்சங்கள்) இந்த சாதனம் மின்சார வாகன பேட்டரி பேக் தேவைகளுக்கு ஏற்றது. விநியோகத்தில் 567V தொடர்ச்சியான இயக்க மின்னழுத்தம், 6000V அதிகபட்ச நிலையற்ற ஓவர்வோல்டேஜ், 5MM க்ரீபேஜ் தூரம் மற்றும் 5MM மின் அனுமதி போன்றவை அடங்கும்.

, 10mA மின்னோட்டத்தில் உள்ளீடு செய்யப்படும்போது, ​​30 kV/s பொதுவான-பயன்முறை உடனடி இடையூறு கொண்ட ஒரு லாஜிக் உயர் அல்லது குறைந்த நிலை வெளியீடு இருந்தாலும், அது CAN பரிமாற்றக் கோடு நெட்வொர்க்கில் மற்ற கார் அமைப்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் வாய்ப்பைக் குறைக்கும்.