Intelligent Verbindungskëscht mat Spannungs- a Stroumsynchroniséierung an EVs

Intelligent Verbindungskëscht mat Spannungs- a Stroumsynchroniséierung an EVs

Wéi elektresch Gefierer (EVs) méi populär ginn, ass d'Erausfuerderung fir Autoshersteller d'"Gammeangst" vun de Chauffeuren ze läschen, wärend den Auto méi bezuelbar gëtt.Dëst iwwersetzt fir d'Batteriepäck méi niddreg Käschte mat méi héijer Energiedensitéiten ze maachen.All eenzel Watt-Stonn gespäichert an aus den Zellen zréckgezunn ass kritesch fir de Fuerebereich ze verlängeren.

Genau Miessunge vu Spannung, Temperatur a Stroum ze hunn ass wichteg fir déi héchste Schätzung vum Ladungszoustand oder Gesondheetszoustand vun all Zell am System z'erreechen.

D'Haaptfunktioun vun engem Batteriemanagementsystem (BMS) ass d'Zellspannungen, Packspannungen a Pakstroum ze iwwerwaachen.Figur 1a weist e Batterie Pack an der grénger Këscht mat Multiple Zellen gestapelt.D'Zell Supervisor Eenheet enthält d'Zellmonitore déi d'Spannung an d'Temperatur vun den Zellen iwwerpréiwen.
Virdeeler vun intelligent BJB:

Eliminéiert Dréit ofgepëtzt a Kabelen Harnesser.
Verbessert Spannungs- a Stroummiessungen mat mannerem Kaméidi.
Vereinfacht Hardware a Software Entwécklung.Well Texas Instruments (TI) Pack Monitor an Zell Monitore kommen aus der selwechter Famill vun Apparater, hir Architektur a Registerkaarten sinn all ganz ähnlech.
Erlaabt Systemhersteller fir Packspannung a Stroummiessungen ze synchroniséieren.Kleng Synchroniséierungsverzögerungen verbesseren d'Status-of-charge Schätzungen.
Spannung, Temperatur a Stroummessung
Spannung: D'Spannung gëtt gemooss mat opgedeelt Widerstandsstringen.Dës Miessunge kontrolléieren ob d'elektronesch Schalter op oder zou sinn.
Temperatur: D'Temperaturmiessunge iwwerwaachen d'Temperatur vum Shuntwidderstand, sou datt de MCU d'Entschiedegung applizéiert, souwéi d'Temperatur vun de Kontaktoren fir sécherzestellen datt se net betount sinn
Aktuell: Déi aktuell Miessunge baséieren op:
A shunt resistor.Well d'Stroum an engem EV bis zu Dausende vun Ampère eropgoe kënnen, sinn dës Shuntwiderstänn extrem kleng - am Beräich vun 25 µOhms bis 50 µOhms.
En Hall-Effekt Sensor.Seng dynamesch Gamme ass typesch limitéiert, also heiansdo ginn et verschidde Sensoren am System fir de ganze Beräich ze moossen.Hall-Effekt Sensoren sinn inherent ufälleg fir elektromagnetesch Interferenz.Dir kënnt dës Sensoren awer iwwerall am System placéieren, a si liwweren inherent eng isoléiert Miessung.
Spannung a Stroum Synchroniséierung

Spannung a Stroum Synchroniséierung ass d'Zäitverzögerung déi existéiert fir d'Spannung an de Stroum tëscht dem Packmonitor an dem Zellmonitor ze probéieren.Dës Miessunge ginn haaptsächlech benotzt fir Ladungszoustand a Gesondheetszoustand duerch Elektroimpedanzspektroskopie ze berechnen.D'Berechnung vun der Impedanz vun der Zell andeems d'Spannung, Stroum a Kraaft iwwer d'Zelle gemooss gëtt, erméiglecht de BMS déi momentan Kraaft vum Auto ze iwwerwaachen.

D'Zellspannung, d'Packspannung an d'Packstroum mussen Zäitsynchroniséiert sinn fir déi genaust Kraaft- an Impedanzschätzunge ze bidden.Proben an engem gewëssen Zäitintervall huelen gëtt Synchroniséierungsintervall genannt.Wat méi kleng d'Synchroniséierungsintervall ass, wat méi genau d'Kraaftschätzung oder d'Impedanzschätzung ass.De Feeler vun net-synchroniséierten Donnéeën ass proportional.Wat méi genee d'Status-of-charge Schätzung, dest méi Kilometer Chauffeuren kréien.

Synchroniséierung Ufuerderunge

Nächst Generatioun BMSs erfuerderen synchroniséiert Spannungs- a Stroummiessungen a manner wéi 1 ms, awer et sinn d'Erausfuerderunge fir dës Ufuerderung z'erreechen:

All Zell Monitore a Pak Monitore hunn verschidden Auer Quellen;dofir sinn d'Proben déi erfaasst sinn net inherent synchroniséiert.
All Zellmonitor kéint vu sechs bis 18 Zellen moossen;all Zell Daten ass 16 Bits laang.Et gi vill Donnéeën, déi iwwer eng Daisy-Chain-Interface iwwerdroe musse ginn, wat den Timingbudget erlaabt fir Spannung an aktuell Synchroniséierung konsuméiere kann.
All Filter wéi e Spannungsfilter oder e Stroumfilter beaflosst de Signalwee, dréit zu Spannungs- a Stroumsynchroniséierungsverzögerungen bäi.
TI's BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 an BQ79612-Q1 Batteriemonitore kënnen eng Zäitverhältnis erhalen andeems en ADC Startbefehl un den Zellmonitor an de Packmonitor erausginn.Dës TI Batteriemonitore ënnerstëtzen och verspéiten ADC Sampling fir d'Verbreedungsverzögerung ze kompenséieren wann Dir den ADC Start Kommando iwwer d'Daisy-Chain Interface iwwerdroen.

Conclusioun

Déi massiv Elektrifizéierungsefforten, déi an der Automobilindustrie geschéien, fuerderen d'Bedierfnes fir d'Komplexitéit vu BMSs ze reduzéieren andeems se Elektronik an der Kräizungskëscht bäigefüügt ginn, wärend d'Systemsécherheet verbessert.E Packmonitor kann lokal Spannungen virun an no de Relais moossen, de Stroum duerch de Batteriepack.D'Genauegkeetsverbesserungen an der Spannung an der Stroummiessung wäerten direkt zu enger optimaler Notzung vun enger Batterie resultéieren.

Effektiv Spannungs- a Stroumsynchroniséierung erméiglecht präzis Gesondheetszoustand, Ladungszoustand an elektresch Impedanzspektroskopie Berechnungen, déi zu enger optimaler Notzung vun der Batterie resultéieren fir säi Liewen ze verlängeren, souwéi d'Erhéijung vun de Fuerebereich.