Šta je električni princip?
Električni princip
Najvažnija komponenta električnog vozila je sistem baterija, a jedan od najvažnijih aspekata akumulatorskog sistema je njegov električni princip. Dizajn arhitekture električnog principa zasniva se na ispunjavanju zahtjeva koje postavlja dizajn vozila za sistem akumulatora, a kada je dizajn finaliziran, određuje funkcije akumulatorskog sistema. Ovo poglavlje će pokriti neka znanja o električnim principima sistema baterija.
Električna konfiguracija
Zahtjevi za električnu konfiguraciju sistema baterija proizlaze iz zahtjeva baterijskog sistema. Da sumiramo zahtjeve vozila za baterijskim sistemom u jednoj jednostavnoj rečenici: bezbedno i kontrolisano obezbediti električnu energiju za električno vozilo. Tri ključne riječi u ovoj rečenici suelektrična energija, kontrolisan, isigurno. Električna energija se odnosi na komponente unutar sistema baterija, kao što su baterijski moduli, koji mogu osigurati električnu energiju. Kontrola se odnosi na komponente unutar sistema baterija, kao što je kontrolna jedinica baterije (BCU), kontaktori ili releji i senzori struje/napona, koji mogu kontrolirati struju. Safe se odnosi na komponente unutar sistema baterija koje se odnose na sigurnost sistema, kao što su osigurači i ručni servisni prekid (MSD). Slika 9-1 prikazuje jednostavnu električnu konfiguraciju sistema baterija, uključujući tri tipa komponenti koje su gore navedene. To uključuje komponente kao što su moduli akumulatora, kontrolna jedinica baterije (BCU), glavni pozitivni kontaktor, glavni negativni kontaktor, pozitivni kontaktor brzog punjenja, negativni kontaktor brzog punjenja, relej za pred- punjenje, otpornik za prethodno punjenje, senzor struje i ručni servisni raskid (MSD) sa osiguračem.
Kao što se vidi na slici 9-1, sistem baterija se sastoji od 1 glavne kontrolne ploče, nekoliko podređenih kontrolnih ploča, 1 MSD-a, nekoliko ćelija, visoko-releja visokog napona, niskonaponskih -ožičenja i raznih konektora. Glavna kontrolna ploča je odgovorna za funkcije kao što su logička kontrola-naponskog releja, prikupljanje ukupnog napona, visokonaponski konektor i praćenje statusa MSD veze, akvizicija struje, kontrola punjenja, komunikacija vozila, prikupljanje informacija o podređenoj ploči, dijagnostika kvarova i nadogradnja programa. Svaka slave kontrolna ploča je konfigurisana za prikupljanje napona ćelije (0~5V) i opremljena je temperaturnim senzorima raspoređenim po svakom baterijskom modulu u kutiji.
Sistem baterija na slici 9-1 je relativno jednostavan i još ne uključuje podsisteme kao što su sistem za hlađenje vode, sistem grijanja i sistem za kontrolu temperature.
Electrical Principles
Slika 9-2 prikazuje električni princip sistema baterija. Kao što se može vidjeti sa slike, baterija integriše pozitivne i negativne kontaktore, otpornike za pred{3}}punjenje, releje za pretpunjenje, MSD, sistem upravljanja baterijom i strujne senzore. Kontaktori unutar brzog/sporog punjača i litijumske baterije su pod kontrolom sistema za upravljanje baterijom (BMS), a preporučuje se pozitivna logika. Pozitivni i negativni kontaktori su opremljeni pomoćnim kontaktima, a povratni signal se šalje nazad u sistem upravljanja baterijom.
Krug pred{0}}punjenja pred-puni visokonaponski-sistem vozila, a napon pred-napon punjenja je napon sistema. Napajanje glavne ploče sistema upravljanja baterijom treba da imaON power, žica pod naponom i interfejs za buđenje{0}}punjavanja. Aktivira se ON napajanjem tokom normalnog rada i aktivira se vanjskim izvorom napajanja za vrijeme punjenja. Sistem upravljanja baterijom treba da ima detekciju otpora izolacije i funkcije detekcije napona i struje sabirnica. Detekcija struje može usvojiti šant ili Holove strujne senzore. Sistem upravljanja baterijama treba da ima odgovarajuće strategije za otpor izolacije i rukovanje greškama. Zahtjevi za detekciju izolacijskog otpora detaljno su navedeni u odgovarajućim zahtjevima ulaznog lista dizajna baterije. Glavna ploča sistema za upravljanje baterijom treba da bude u stanju da detektuje signale kontrole punjenja i potvrde CC/CP/CC2 koji zadovoljavaju nacionalne standarde punjenja. Metode punjenja naizmeničnom strujom treba da budu dizajnirane u skladu sa tipičnim principom kontrolnog pilot kola za način punjenja 3 Metoda povezivanja B u nacionalnom standardu, omogućavajući punjenje naizmeničnom strujom kroz kućnu 16A utičnicu i gomilu za punjenje naizmeničnom strujom. Prekidač za održavanje i -osigurač visokog napona trebaju biti smješteni u sredini kompleta baterija. Ako je baterija sistem split-kutije, preporučuje se ugradnja prekidača za održavanje i visokog{15}}osigurača u električni srednji položaj svake kutije. Visokonaponski-konektor između MSD-a i kabla za povezivanje trebao bi formirati sklop za zaključavanje unutar baterije, a signal blokade detektuje sistem upravljanja baterijom. Visoko{19}}konektor za ukupan napon i ukupni negativan izlaz kompleta baterija za napajanje koristi unaprijed-podešene konektore, a visokonaponski{21}}kontrolni signal blokade koji formira otpornu petlju s jedinicom za kontrolu snage (PCU) i motorom detektuje kontrolna jedinica vozila (VCU).
Sistem upravljanja baterijom usvaja master{0}}slave arhitekturu. Komunikacija između glavne kontrolne ploče i podređenih kontrolnih ploča je preko CAN magistrale. Slika 9-3 prikazuje unutrašnju CAN bus strukturu baterijskog sistema.
Kao što se može vidjeti sa slike 9-3, svaki modul je opremljen podređenom kontrolnom pločom. Podređena kontrolna ploča je integrisana sa modulom, omogućavajući fleksibilnu konfiguraciju, skalabilnost i kreiranje standardizovanih modula koji ispunjavaju zahteve platforme. Električni dizajn se uglavnom fokusira na dizajn visokonaponskog kola baterije, uključujući razvojne aspektevisoko-električna sigurnost,{0}}krug za pred{0}}punjenje, odabir visokonaponskog-kabla, MSD i strujni senzori.
