Dabartiniai jutimo sprendimai ev / hev baterijose

Elektromobilių rinka gana sparčiai auga visame pasaulyje. Apskaičiavimai rodo, kad iki 2030 m. Kelyje visame pasaulyje elektrinių transporto priemonių skaičius pasieks 125 milijonus. Pasaulinė elektromobilių (EV) ir hibridinių automobilių rinka. Norint kontroliuoti energijos srautą ir optimizuoti efektyvumą HEV / EV jėgainių posistemiuose, tokiuose kaip traukos keitikliai, borto įkrovikliai (OBC), DC-DC keitikliai ir akumuliatorių valdymo sistemos (BMS), būtina tiksliai ir tiksliai matuoti srovę. Šiems aukštos įtampos posistemiams reikia matuoti dideles sroves esant aukštai bendro režimo įtampai. Dėl techninių ir reguliavimo priežasčių dabartiniams matavimams reikalinga izoliacija, taip pat labai geri našumai sunkioje automobilių aplinkoje.

Indijoje tipinės elektrinių transporto priemonių konfigūracijos yra tokios:

i) 2 ratų

1. Baterijos bloko įtampa = 48V, 72V
2. 1kW, 2kW variklis

ii) 3 ratų

1. Baterijos bloko įtampa = 48V, 72V
2. 2kW, 4kW variklis

iii) keturračiai ir autobusai

1. Baterijos bloko įtampa = 72V, 400V, 600V
2. Nuo 20 kW iki 300 kW

Viena iš pagrindinių savybių, kad elektra varoma transporto priemonė būtų saugi, yra duomenų rinkimas ir greiti grįžtamojo ryšio veiksmai vietoje, remiantis šiais duomenimis. Vienas iš tokių duomenų, kurie yra labai svarbūs ir svarbūs saugai, yra srovė, tekanti įvairiuose elektromobilio posistemiuose.

Mes galime suskirstyti dabartinę elektrinės transporto priemonės jutimą į tris kategorijas, kaip parodyta žemiau:

1. Realaus laiko apsauga nuo viršsrovės

1. Traukos pavaros:
2. Baterijos apsaugos grandinės:

2. Srovės ir galios stebėjimas sistemos optimizavimui

1. Baterijos matuoklis
2. Sistemos energijos suvartojimas
3. Vairo stiprintuvas

3. Srovės matavimas uždarojo ciklo grandinėms

1. Variklio pavaros programa:
2. DC / DC keitikliai

Žemiau pateikiama aukšto lygio skirtingų TI sprendimų apžvalga dabartinėms jutimo programoms. Y ašis yra bėgio, per kurį jaučiama srovė, įprasto režimo įtampa, o X ašis - tikroji matuojamos srovės amplitudė.

Kaip parodyta aukščiau paveiksle, srovė gali būti suvokiama per įtampą per mažą šunto varžą arba gali būti matuojama matuojant magnetinį lauką, kurį sukuria srovė, tekant per laidininką. „Ti“ teikiame sprendimus, kaip matuoti srovę, naudojant abu aukščiau minėtus metodus.

Žemiau galite rasti sprendimų, kuriuos galite gauti iš TI, dabartinę jutimo programą, sąrašą:

Leiskite šiek tiek giliau pažvelgti į kiekvieną srovės jutiklio naudojimo atvejį ir pažvelgti į tam tikrus tinkamus sprendimus iš TI.

1. Realaus laiko apsauga nuo viršsrovės

Šis naudojimo atvejis paprastai matomas EV perspektyvoje. Akumuliatoriai gali iškrauti didžiulius srovės kiekius gedimo metu, todėl labai svarbu turėti gedimų stebėjimo grandines realiu laiku. Tokios schemos greitis ir tikslumas yra dabartinio jutimo stiprintuvo nuopelnas. Kai kuriais atvejais, kai UC turi ribotą pralaidumą, mėginių ėmimas iš analoginės srovės vertės - konvertuojant į skaitmeninę vertę, po to palyginus skaitmeninę vertę, kad būtų nustatyta viršsrovė, apsaugos grandinėje vėluojama vėluoti. Norėdami išspręsti šią problemą, TI pateikė dabartinį jutimo stiprintuvą su integruotais palyginamaisiais prietaisais, kurių slenkstį galima nustatyti ir tiesiogiai nukreipti į UC pertraukimo kaištį, dėl ko labai sumažėja UC perkrova.

Kai kurie TI sprendimai dėl dabartinės apsaugos yra šie:

Labai geras šio naudojimo atvejo pavyzdys yra srovės jutiklio stiprintuvo naudojimas kaip E saugiklis, kaip parodyta žemiau:

2. Srovės ir galios stebėjimas sistemos optimizavimui

Srovės ir galios stebėjimas paprastai įgyvendinamas elektrinių transporto priemonių sistemose, kad būtų galima stebėti bendrą akumuliatoriaus srovės suvartojimą ir tokiu būdu vairuotojui realiuoju laiku suteikti informaciją apie automobilio akumuliatoriuje likusį įkrovą, naudojant tokius algoritmus kaip kulonų skaičiavimas. Be aukščiau nurodytų atvejų, transporto priemonių srovės stebėjimas yra naudojamas įvairiuose posistemiuose, pavyzdžiui, vairo stiprintuve, elektra valdomi langai ir panašiose srityse. TI turi platų portfelį, kai reikia stebėti srovę ir energiją.

Kaip minėta aukščiau, viena iš pagrindinių dėmesio sričių yra pažvelgti į srovę, tekančią į akumuliatorių ir iš jo, kad būtų galima suskaičiuoti kulonus ir apskaičiuoti likusį baterijos veikimo laiką. TI INA299 išsiskiria tokiu taikymu dėl aukšto vientisumo lygio, didelio tikslumo ir mažo ramybės srovės suvartojimo. Žemiau galime pamatyti tipinę aukšto lygio blokinę schemą, skirtą BMS su INA299. Norėdami gauti daugiau informacijos ir informacinius dokumentus, apsilankykite INA299 produktų aplanke ti.com.

3. Srovės matavimas uždarojo ciklo grandinėms

Dėl to, kad elektrinėje transporto priemonėje yra daug įtampų, maitinimo šaltinio medyje galima rasti daugybę „buck“ ir „boost“ keitiklių derinių. Kai kurie iš labai žinomų tipinės elektrinės transporto priemonės maitinimo blokų yra įkroviklis, BLDC (traukos variklių vairuotojai), 48–12 V keitikliai ir tt didelio tikslumo, mažo delsos srovė tampa ypač svarbi, norint įgyvendinti piko srovės valdymo kilpas. Tokiam taikymui reikalingas srovės jutiklis su labai dideliu pralaidumu, norint išmatuoti perjungimo srovę, išėjimo srovę, kad valdiklis galėtų greitai atlikti veiksmus.Kitas tokių srovės jutiklių, naudojamų valdant variklius, akcentas yra jutiklių galimybė atmesti įprasto režimo triukšmą aukštu dažniu (PWM atmetimas).

Pavyzdžiui, INA253 šioje programoje išsiskiria savo pramonėje pirmaujančia 93db CMRR net @ 50khz. Žemiau pateikiama tipinė schema, kuri naudojama srovės jutimo taikymui

„Texas Instruments“ siūlo savo klasėje geriausius izoliuotus stiprintuvus ir izoliuotus moduliatorius, kurie padeda pasiekti labai tikslius izoliuotų srovės matavimus per temperatūrą, kai jie yra suporuoti su labai tiksliais šuntais. TI pasiūlė naują izoliuotų srovės jutiklių stiprintuvų, vadinamų AMC serija, asortimentą, kurie padeda suprojektuoti srovę labai tiksliai išmatuoti su 2kVrms melodija.

TI turi gerą giluminio vairavimo mokymų rinkinį „ Pradėti naudoti„ Current Sense “stiprintuvus “, kurie padės inžinieriams sužinoti, kaip maksimaliai padidinti pasiektą našumą, matuojant srovę jutimo stiprintuvu. Tai trumpų vaizdo įrašų serija, kiekviena skirta skirtingai temai.

Apskritai mokymai turi būti suskirstyti į tris dalis

• Pagrindai
• Suprasti klaidų šaltinius
• Išplėstinės temos

Visus TI mokymo vaizdo įrašus galite pasiekti spustelėję nuorodą.

Apie autorius

Ponas Šreenidhi Patilas yra „Texas Instruments“ analoginių programų inžinierius, daugiausia dėmesio skiriantis tinklo matavimui, būsimajai EV rinkai ir EV įkrovimo stotelėms.

P. Mahendra Patel savo karjerą puslaidininkių pramonėje pradėjo prieš 6 metus dirbdamas „Texas Instruments“. Kaip lauko inžinierius, jis palaiko kelis klientus ir pritaikymą automobilių sektoriuje. Jam patinka dirbti su elektrinių transporto priemonių ir automobilių apšvietimu.