Intelligente junction box mei spanning en stroom syngronisaasje yn EV's

Intelligente junction box mei spanning en stroom syngronisaasje yn EV's

As elektryske auto's (EV's) populêrder wurde, is de útdaging foar autofabrikanten de "rangeangst" fan bestjoerders te ferwiderjen, wylst de auto betelberder wurdt.Dit fertaalt yn it meitsjen fan de batterijpakketten legere kosten mei hegere enerzjydichtheden.Elke inkele watt-oere opslein en ophelle út 'e sellen is kritysk om it rydberik te ferlingjen.

It hawwen fan krekte mjittingen fan spanning, temperatuer en stroom is essensjeel foar it berikken fan de heechste skatting fan 'e steat fan lading of steat fan sûnens fan elke sel yn it systeem.

De haadfunksje fan in batterijbehearsysteem (BMS) is it kontrolearjen fan selspanningen, pakspanningen en pakstroom.Figuer 1a lit in batterijpakket sjen yn 'e griene doaze mei meardere sellen opsteapele.De sel-supervisor-ienheid omfettet de selmonitors dy't de spanning en temperatuer fan 'e sellen kontrolearje.
Foardielen fan yntelliginte BJB:

Eliminearret draden en kabelharnassen.
Ferbettert spanning en stroommjittingen mei legere lûd.
Simplifies hardware en software ûntwikkeling.Om't Texas Instruments (TI) packmonitor en selmonitors út deselde famylje fan apparaten komme, binne har arsjitektuer en registerkaarten allegear heul gelyk.
Stelt systeemfabrikanten yn steat om pakketspanning en stroommjittingen te syngronisearjen.Lytse syngronisaasjefertragingen ferbetterje rûzings fan steat fan lading.
Spanning, temperatuer en stroommjitting
Spanning: De spanning wurdt metten mei ferdielde wjerstânstringen.Dizze mjittingen kontrolearje oft de elektroanyske skeakels iepen of sluten binne.
Temperatuer: De temperatuermjittingen kontrolearje de temperatuer fan 'e shuntwjerstân sadat de MCU kompensaasje kin tapasse, lykas de temperatuer fan' e kontaktors om te soargjen dat se net beklamme wurde
Aktueel: De hjoeddeistige mjittingen binne basearre op:
In shunt wjerstân.Om't de streamingen yn in EV oant tûzenen ampère kinne gean, binne dizze shuntwjerstannen ekstreem lyts - yn it berik fan 25 µOhms oant 50 µOhms.
In hall-effekt sensor.It dynamyske berik is typysk beheind, dus soms binne d'r meardere sensoren yn it systeem om it heule berik te mjitten.Hall-effektsensors binne ynherent gefoelich foar elektromagnetyske ynterferinsje.Jo kinne dizze sensoren lykwols oeral yn it systeem pleatse, en se leverje ynherent in isolearre mjitting.
Syngronisaasje fan spanning en stroom

Syngronisaasje fan spanning en stroom is de tiidfertraging dy't bestiet om de spanning en stroom te stekken tusken de pakketmonitor en selmonitor.Dizze mjittingen wurde benammen brûkt foar it berekkenjen fan ladingsstatus en sûnensstân fia elektro-impedânsjespektroskopie.It berekkenjen fan 'e impedânsje fan' e sel troch it mjitten fan 'e spanning, stroom en krêft oer de sel makket it BMS mooglik om de direkte krêft fan' e auto te kontrolearjen.

De selspanning, pakspanning en pakstroom moatte tiidsyngronisearre wurde om de meast krekte skattingen fan krêft en impedânsje te leverjen.Samples nimme binnen in bepaald tiidynterval wurdt it syngronisaasje-ynterval neamd.Hoe lytser it syngronisaasje-ynterval, hoe krekter de krêftskatting as de skatting fan impedânsje.De flater fan net-syngronisearre gegevens is evenredich.Hoe krekter de skatting fan 'e steat, hoe mear kilometers sjauffeurs krije.

Syngronisaasje easken

Folgjende-generaasje BMS's sille syngronisearre spannings- en stroommjittingen yn minder dan 1 ms fereaskje, mar d'r binne de útdagings by it foldwaan oan dizze eask:

Alle selmonitors en pakmonitors hawwe ferskillende klokboarnen;dêrom binne de oernommen samples net ynherent syngronisearre.
Elke selmonitor koe fan seis oant 18 sellen mjitte;elke sel syn gegevens is 16 bits lang.D'r binne in protte gegevens dy't ferstjoere moatte oer in daisy-chain-ynterface, dy't it timingbudzjet koe konsumearje tastien foar spanning en stroomsyngronisaasje.
Elk filter lykas in spanningsfilter as in stroomfilter beynfloedet it sinjaalpaad, en draacht by oan fertragingen foar spanning en stroomsyngronisaasje.
TI's BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 en BQ79612-Q1 batterijmonitors kinne in tiidferhâlding behâlde troch in ADC-startkommando út te jaan oan 'e selmonitor en de pakmonitor.Dizze TI-batterijmonitors stypje ek fertrage ADC-sampling om te kompensearjen foar de fuortplantingsfertraging by it ferstjoeren fan it ADC-startkommando nei de daisy-chain-ynterface.

Konklúzje

De massale ynspanningen foar elektrifikaasje dy't bart yn 'e auto-yndustry driuwt de needsaak om de kompleksiteit fan BMS's te ferminderjen troch elektroanika ta te foegjen yn' e knooppuntkast, wylst de systeemfeiligens ferbettert.In pakketmonitor kin de spanningen foar en nei de relais lokaal mjitte, de stroom troch it batterijpakket.De ferbetteringen fan krektens yn spanning en stroommjittingen sille direkt resultearje yn optimaal benutten fan in batterij.

Effektive spanning- en stroomsyngronisaasje makket krekte steat-of-sûnens, state-of-charge en elektryske impedânsjespektroskopie berekkeningen mooglik dy't sil resultearje yn optimaal benutten fan 'e batterij om har libben te ferlingjen, lykas ek tanimmende rydbereiken.