EVs માં વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રોનાઇઝેશન સાથે બુદ્ધિશાળી જંકશન બોક્સ

EVs માં વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રોનાઇઝેશન સાથે બુદ્ધિશાળી જંકશન બોક્સ

ઈલેક્ટ્રિક વાહનો (EVs) વધુ લોકપ્રિય થતાં, કાર ઉત્પાદકો માટે કારને વધુ સસ્તું બનાવવાની સાથે ડ્રાઈવરોની "રેન્જની ચિંતા" દૂર કરવાનો પડકાર છે.આ ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા સાથે ઓછી કિંમતમાં બેટરી પેક બનાવવામાં અનુવાદ કરે છે.કોષોમાંથી સંગ્રહિત અને પુનઃપ્રાપ્ત થયેલ દરેક એક વોટ-કલાક ડ્રાઇવિંગ શ્રેણીને વિસ્તારવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

વોલ્ટેજ, તાપમાન અને વર્તમાનનું સચોટ માપન એ સિસ્ટમમાં દરેક કોષની ચાર્જની સ્થિતિ અથવા આરોગ્યની સ્થિતિનો સર્વોચ્ચ અંદાજ હાંસલ કરવા માટે સર્વોપરી છે.

બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) નું મુખ્ય કાર્ય સેલ વોલ્ટેજ, પેક વોલ્ટેજ અને પેક કરંટનું નિરીક્ષણ કરવાનું છે.આકૃતિ 1a લીલા બૉક્સમાં એક બૅટરી પૅક બતાવે છે જેમાં બહુવિધ કોષો સ્ટેક છે.સેલ સુપરવાઇઝર યુનિટમાં કોષોના વોલ્ટેજ અને તાપમાનની તપાસ કરતા સેલ મોનિટરનો સમાવેશ થાય છે.
બુદ્ધિશાળી બીજેબીના ફાયદા:

વાયર અને કેબલિંગ હાર્નેસને દૂર કરે છે.
ઓછા અવાજ સાથે વોલ્ટેજ અને વર્તમાન માપન સુધારે છે.
હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર ડેવલપમેન્ટને સરળ બનાવે છે.કારણ કે Texas Instruments (TI) પેક મોનિટર અને સેલ મોનિટર ઉપકરણોના એક જ પરિવારમાંથી આવે છે, તેમના આર્કિટેક્ચર અને રજિસ્ટર નકશા બધા ખૂબ સમાન છે.
સિસ્ટમ ઉત્પાદકોને પેક વોલ્ટેજ અને વર્તમાન માપને સિંક્રનાઇઝ કરવા માટે સક્ષમ કરે છે.નાના સિંક્રોનાઇઝેશન વિલંબથી ચાર્જની સ્થિતિના અંદાજમાં વધારો થાય છે.
વોલ્ટેજ, તાપમાન અને વર્તમાન માપન
વોલ્ટેજ: વોલ્ટેજ વિભાજિત-ડાઉન રેઝિસ્ટર સ્ટ્રીંગ્સનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવે છે.આ માપન તપાસે છે કે ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વીચો ખુલ્લી છે કે બંધ છે.
તાપમાન: તાપમાન માપન શન્ટ રેઝિસ્ટરના તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરે છે જેથી MCU વળતર લાગુ કરી શકે, તેમજ સંપર્કકર્તાઓનું તાપમાન ખાતરી કરવા માટે કે તેઓ તણાવમાં ન આવે.
વર્તમાન: વર્તમાન માપન આના પર આધારિત છે:
શંટ રેઝિસ્ટર.કારણ કે EV માં કરંટ હજારો એમ્પીયર સુધી જઈ શકે છે, આ શંટ રેઝિસ્ટર અત્યંત નાના છે - 25 µOhms થી 50 µOhms ની રેન્જમાં.
હોલ-ઇફેક્ટ સેન્સર.તેની ગતિશીલ શ્રેણી સામાન્ય રીતે મર્યાદિત હોય છે, આમ, કેટલીકવાર સમગ્ર શ્રેણીને માપવા માટે સિસ્ટમમાં બહુવિધ સેન્સર હોય છે.હોલ-ઇફેક્ટ સેન્સર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ માટે સ્વાભાવિક રીતે સંવેદનશીલ હોય છે.જો કે, તમે આ સેન્સર્સને સિસ્ટમમાં ગમે ત્યાં મૂકી શકો છો, અને તેઓ સ્વાભાવિક રીતે એક અલગ માપ પ્રદાન કરે છે.
વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રનાઇઝેશન

વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રનાઇઝેશન એ સમય વિલંબ છે જે પેક મોનિટર અને સેલ મોનિટર વચ્ચે વોલ્ટેજ અને વર્તમાનના નમૂના માટે અસ્તિત્વમાં છે.આ માપનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રો-ઇમ્પિડન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા ચાર્જની સ્થિતિ અને આરોગ્યની સ્થિતિની ગણતરી કરવા માટે થાય છે.સમગ્ર સેલમાં વોલ્ટેજ, કરંટ અને પાવરને માપીને કોષના અવબાધની ગણતરી BMSને કારની તાત્કાલિક શક્તિ પર દેખરેખ રાખવામાં સક્ષમ બનાવે છે.

સેલ વોલ્ટેજ, પેક વોલ્ટેજ અને પેક કરંટ સૌથી સચોટ શક્તિ અને અવબાધ અંદાજો પ્રદાન કરવા માટે સમય-સમન્વયિત હોવા જોઈએ.ચોક્કસ સમય અંતરાલમાં નમૂના લેવાને સિંક્રનાઇઝેશન અંતરાલ કહેવામાં આવે છે.સિંક્રનાઇઝેશન અંતરાલ જેટલું નાનું છે, પાવર અંદાજ અથવા અવબાધ અંદાજ તેટલો વધુ સચોટ છે.નોનસિંક્રોનાઇઝ્ડ ડેટાની ભૂલ પ્રમાણસર છે.સ્ટેટ-ઓફ-ચાર્જ અંદાજ જેટલો વધુ સચોટ છે, તેટલી વધુ માઈલેજ ડ્રાઈવરોને મળે છે.

સિંક્રનાઇઝેશન આવશ્યકતાઓ

આગામી પેઢીના BMS ને 1 ms કરતા ઓછા સમયમાં સિંક્રનાઇઝ્ડ વોલ્ટેજ અને વર્તમાન માપનની જરૂર પડશે, પરંતુ આ જરૂરિયાતને પહોંચી વળવામાં પડકારો છે:

બધા સેલ મોનિટર અને પેક મોનિટરમાં ઘડિયાળના વિવિધ સ્ત્રોત હોય છે;તેથી, હસ્તગત કરેલ નમૂનાઓ સ્વાભાવિક રીતે સમન્વયિત નથી.
દરેક સેલ મોનિટર છ થી 18 કોષો સુધી માપી શકે છે;દરેક સેલનો ડેટા 16 બિટ્સ લાંબો છે.ડેઝી-ચેઈન ઈન્ટરફેસ પર ટ્રાન્સમિટ કરવાની જરૂર હોય તેવા ઘણા બધા ડેટા છે, જે વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રોનાઈઝેશન માટે માન્ય સમય બજેટનો ઉપયોગ કરી શકે છે.
કોઈપણ ફિલ્ટર જેમ કે વોલ્ટેજ ફિલ્ટર અથવા વર્તમાન ફિલ્ટર સિગ્નલ પાથને પ્રભાવિત કરે છે, વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રનાઇઝેશન વિલંબમાં ફાળો આપે છે.
TI ના BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 અને BQ79612-Q1 બેટરી મોનિટર્સ સેલ મોનિટર અને પેક મોનિટરને ADC સ્ટાર્ટ આદેશ જારી કરીને સમય સંબંધ જાળવી શકે છે.આ TI બેટરી મોનિટર્સ એડીસી સ્ટાર્ટ કમાન્ડને ડેઝી-ચેઈન ઈન્ટરફેસ નીચે ટ્રાન્સમિટ કરતી વખતે પ્રચાર વિલંબની ભરપાઈ કરવા માટે વિલંબિત ADC સેમ્પલિંગને પણ સપોર્ટ કરે છે.

નિષ્કર્ષ

ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં મોટાપાયે વિદ્યુતીકરણના પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે જે સિસ્ટમની સલામતીને વધારતા જંકશન બોક્સમાં ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઉમેરીને BMS ની જટિલતા ઘટાડવાની જરૂરિયાતને આગળ ધપાવી રહ્યા છે.પેક મોનિટર રિલે પહેલા અને પછીના વોલ્ટેજને સ્થાનિક રીતે માપી શકે છે, બેટરી પેક દ્વારા વર્તમાન.વોલ્ટેજ અને વર્તમાન માપમાં ચોકસાઈ સુધારણા સીધા બેટરીના શ્રેષ્ઠ ઉપયોગમાં પરિણમશે.

અસરકારક વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સિંક્રનાઇઝેશન ચોક્કસ સ્થિતિ-સ્વાસ્થ્ય, ચાર્જની સ્થિતિ અને વિદ્યુત અવબાધ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી ગણતરીઓને સક્ષમ કરે છે જેના પરિણામે બેટરીના આયુષ્યને વધારવા તેમજ ડ્રાઇવિંગ રેન્જમાં વધારો કરવા માટે તેનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ થશે.