Scatola di giunzione intelligente cù sincronizazione di tensione è corrente in EV

Scatola di giunzione intelligente cù sincronizazione di tensione è corrente in EV

Siccomu i veiculi elettrici (EVs) diventanu più populari, a sfida per i fabricatori di vitture hè di caccià "l'ansietà di gamma" di i cunduttori mentre rende a vittura più assequible.Questu si traduce in rende i pacchetti di batterie più prezzu cù densità di energia più altu.Ogni unicu watt-ora almacenatu è recuperatu da e cellule hè criticu per allargà a gamma di guida.

Avè misurazioni precise di tensione, temperatura è currente hè di primura per ottene a più alta stima di u statu di carica o di salute di ogni cellula in u sistema.

A funzione principale di un sistema di gestione di batterie (BMS) hè di monitorà a tensione di e cellule, i voltages di pacchettu è a corrente di pacchettu.A figura 1a mostra un pacchettu di batterie in a casella verde cù parechje cellule impilate.L'unità di supervisore di e cellule include i monitori di e cellule chì verificanu a tensione è a temperatura di e cellule.
Vantaggi di BJB intelligente:

Elimina i fili è i cablaggi.
Migliora e misurazioni di tensione è currente cù un rumore più bassu.
Simplifica u sviluppu di hardware è software.Perchè u monitor di pacchettu di Texas Instruments (TI) è i monitor di cellula venenu da a listessa famiglia di dispusitivi, a so architettura è e carte di registru sò tutte assai simili.
Permette à i pruduttori di u sistema di sincronizà a tensione di u pacchettu è e misurazioni di corrente.Picculi ritardi di sincronizazione aumentanu l'estimazioni di u statu di carica.
Misurazione di tensione, temperatura è corrente
Tensione: A tensione hè misurata cù stringhe di resistenza divisu.Queste misurazioni verificanu se l'interruttori elettronichi sò aperti o chjusi.
Temperature: I misurazioni di a temperatura monitoranu a temperatura di a resistenza di shunt in modu chì u MCU pò applicà a compensazione, è ancu a temperatura di i contactors per assicurà chì ùn sò micca stressati.
Current: E misurazioni attuali sò basate nantu à:
Un resistore shunt.Perchè i currenti in un EV ponu cullà à millaie di ampere, sti resistori di shunt sò estremamente chjuchi - in a gamma di 25 µOhms à 50 µOhms.
Un sensoru à effettu hall.U so intervallu dinamicu hè tipicamente limitatu, cusì, qualchì volta ci sò parechje sensori in u sistema per misurà tutta a gamma.I sensori à effettu Hall sò intrinsecamente suscettibili à l'interferenza elettromagnetica.Pudete mette questi sensori in ogni locu in u sistema, in ogni modu, è sò intrinsecamente furnisce una misurazione isolata.
Sincronizazione di tensione è currente

A sincronizazione di tensione è corrente hè u ritardu di tempu chì esiste per campionà a tensione è u currente trà u monitor di pacchettu è u monitor di cellula.Queste misurazioni sò principalmente aduprate per u calculu di u statu di carica è di u statu di salute per spettroscopia elettro-impedenza.U calculu di l'impedenza di a cellula misurà a tensione, u currente è a putenza attraversu a cellula permette à u BMS di monitorà a putenza istantanea di a vittura.

A tensione di a cellula, a tensione di u pacchettu è a corrente di u pacchettu anu da esse sincronizzate in u tempu per furnisce l'estimazioni di putenza è impedenza più precise.Piglià campioni in un certu intervallu di tempu hè chjamatu intervallu di sincronizazione.U più chjucu hè l'intervallu di sincronizazione, più precisa hè a stima di putenza o l'estimazione di impedenza.L'errore di dati non sincronizzati hè proporzionale.A più precisa l'estimazione di u statu di carica, più i cunduttori di chilometru uttene.

Requisiti di sincronizazione

I BMS di a prossima generazione necessitanu misurazioni di tensione è corrente sincronizate in menu di 1 ms, ma ci sò e sfide per risponde à questu requisitu:

Tutti i monitori di cellula è i monitor di pacchettu anu diverse fonti di clock;dunque, i campioni acquistati ùn sò micca inherently synchronized.
Ogni monitor di cellula puderia misurà da sei à 18 cellule;i dati di ogni cellula sò longu 16 bit.Ci hè una mansa di dati chì deve trasmette nantu à una interfaccia di margherita, chì puderia cunsumà u budget di timing permessu per a tensione è a sincronizazione attuale.
Qualchese filtru cum'è un filtru di tensione o un filtru di corrente influenza u percorsu di u signale, cuntribuiscenu à i ritardi di sincronizazione di tensione è currente.
I monitori di batteria BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 è BQ79612-Q1 di TI ponu mantene una relazione di tempu emettendu un cumandamentu di partenza ADC à u monitor di cellula è u monitor di pacchettu.Questi monitori di batterie TI supportanu ancu u campionamentu ADC ritardatu per cumpensà u ritardu di propagazione quandu trasmette u cumandamentu di partenza ADC in l'interfaccia di margherita.

Cunclusioni

I sforzi massivi di elettrificazione chì succede in l'industria di l'automobile guidanu a necessità di riduce a cumplessità di i BMS aghjustendu l'elettronica in a scatula di junction, mentre aumentendu a sicurezza di u sistema.Un monitor di pacchettu pò misurà localmente e tensioni prima è dopu à i relè, u currente attraversu u pacchettu di bateria.I miglioramenti di precisione in e misurazioni di tensione è currente seranu direttamente risultati in l'utilizazione ottimale di una batteria.

A sincronizazione efficace di tensione è corrente permette calculi precisi di spettroscopia di u statu di salute, u statu di carica è l'impedenza elettrica chì risulterà in l'utilizazione ottimale di a batteria per allargà a so vita, è ancu di aumentà i range di guida.