Quæ a l'é l'aquixiçion di dæti?

Metodi d'aquixiçion di dæti

Metodo de relevaçion de tenscion à çellola sencia

O mòdolo d’aquixiçion da tenscion da çellola da batteria o l’é unna componente fondamentale do scistema de gestion da batteria de potensa. A seu prestaçion e a seu preçixon determinan a preçixon do giudiçio do scistema in scê informaçioin in sciô stato da batteria e influensan ancon de ciù l’implementaçion efficaçe de strategie de contròllo che vëgnan apreuvo. I metodi deuviæ pe commun pe relevâ a tenscion de çellole comprendan o metodo de matrixe de relè, o metodo de vivagne de corrente costante, o metodo d’acquisiçion de l’amplificatô operativo isoou, o metodo d’acquisiçion do circuito de converscion de tenscion/frequensa e o metodo d’acquisiçion do circuito d’amplificatô d’ottoaccoppiatô lineare.

1. Metodo de matrixe de relè

A figua 8-6 a mostra o diagramma à blocchi de un circuito d’acquisiçion de tenscion da batteria basou in sciô metodo da matrixe de relè. O consciste inte un sensô de tenscion terminale, unna matrixe de relè, un chip de convertitô A-D (analògico{4}}à -digitale), un optoaccoppiatô e un moltiplexô. Pe mesuâ a tenscion terminale de n battëie collegæ in serie, l’é neçessäio che n+1 fî seggian collegæ à ògni nòdo into pacco de battëie. Quande se mesua a tenscion terminale da m-° batteria, o microcontrolloô o manda un segnâ de contròllo correspondente, ch’o seleçioña o relè appropiou pe mezo do moltiplexô, de l’optoaccoppiatô e do circuito de trasmiscion do relè, con collegâ i fî m-° e m{10}}° a-o convertitô A{{14} Pe-o sòlito a rexistensa di dispoxitivi de commutaçion a l’é relativamente picciña e l’errô provocou da-a rexistensa di dispoxitivi de commutaçion o l’é squæxi trascurabile dòppo ëse stæto combinou con un circuito divisô de tenscion. Pe de ciù, tutta a struttua do çircuito a l’é sencia; solo e rexistoî do divisô de tenscion, o chip do convertitô AD e a preçixon de referensa de tenscion influensan a preçixon do resultato finale. I erroî de rexistense e do chip pe-o sòlito peuan ëse fæti assæ piccin. De conseguensa, o metodo da matrixe de relè o l’é ciù adatto pe-e applicaçioin che domandan de erte mesuaçioin de tenscion individuale da batteria e unn’erta preçixon.

2. Metodo de vivagne de corrente costante

O prinçipio de base de l’aquixiçion de tenscion parallela da batteria pe mezo de un circuito de vivagne de corrente costante o l’é de convertî a tenscion do bordo da batteria inte un segnâ de corrente ch’o cangia in linea sensa deuviâ unna rexistensa de converscion. Sto fæto o megioa a capaçitæ anti-interferensa do scistema. Inte un gruppo de battëie à un solo stadio, dæto che a tenscion do bordo da batteria a l’é relativamente bassa, pe commun tra 2V e 5V, a tenscion a l’é relativamente stabile durante a descharge, e donca a megioa a capaçitæ antiinterferensa do scistema. De conseguensa, pe ottegnî sto propòxito, tante vòtte ven çernuo un amplificatô operativo à un solo cannâ into proçesso de progettaçion. Apreuvo a-e differense inta progettaçion e inte l’applicaçion di circuiti, i circuiti à vivagne de corrente costante peuan piggiâ tante forme despæge.

O çircuito mostrou inta figua 8-7 o l’é un de sti exempi; o l’é un çircuito de vivagne de corrente costante compòsto da un amplificatô operativo seleçionou de serie e un transistor à effetto campo gate isoou.

Comme se peu nottâ da-a struttua de l’amplificatô operativo, sto çircuito o l’é un çircuito d’amplificatô accobbiou diretto- à ciù fase con un erto guägno de çiclo averto e un feedback negativo profondo. O seu stadio d’input o deuvia un circuito d’amplificatô differençiale e o l’é integrou in sciô mæximo chip de siliçio, co-o resultato de unn’eccellente correspondensa de prestaçioin tra i doî, e o stadio intermedio o l’à unn’erta capaçitæ d’amplificaçion. Segondo o prinçipio di circuiti differençiali, sto circuito o l’à unna fòrte capaçitæ de refuo do segnâ à modalitæ commun-. De conseguensa, quande se deuvia un amplificatô operativo pe mesuâ a tenscion de scingole çellole inte un pacco de battëie, l’erta capaçitæ de refuo e d’amplificaçion de modalitæ commun-a megioa a preçixon da mesuaçion. Un transistor à effetto campo gate isoou (IGFET) o l’é un dispoxitivo semiconduttô ch’o deuvia l’effetto campo elettrico do circuito d’input pe controllâ a corrente do circuito de sciortia. Quande o fonçioña inta region de rescistensa variabile, a corrente de drenaggio de sciortia I a l’é linearmente ligâ a-a tenscion de vivagne de drenaggio d’intrâ-Us. Pe de ciù, l’impedensa da vivagna de gate do transistor a l’é assæ erta, co-o resultato de unna corrente de perdia assæ picciña, mentre a rescistensa da vivagna de drenaggio in sce -a l’é assæ picciña, co-o resultato de unna caduta de tenscion in sciô stato assæ bassa. A figua 87 a deuvia un transistor à effetto (FET) de modalitæ de megioamento do cannâ P, e un diòdo Zener o l’é collegou pe mantegnî unna tenscion de vivagne de gate costante Ucs. L’amplificatô operativo o fonçioña inta region lineare. Se se seleçioña un FET à bassa rescistensa on-, a caduta de tenscion in sciô stato on a l’é trascurabile. Donca,

realizzâ

Inte equaçioin stæte mensunæ de d’ato, a differensa tra u1 e u2 a l’é a tenscion do terminale da batteria e U1 a l’é a tenscion de sciortia do circuito d’amplificatô operativo inversante. L’é façile vedde che o diodo Zener collegou à l’uscita de l’amplificatô operativo o fornisce un feedback, con mantegnî o çircuito inte un stato d’equilibrio. V0 ↑→ |Uz| ↓→ IL ↓→ |VR| ↓→ VI ↑→ |V0| ↓. Donde V0 a l’é a tenscion de sciortia de l’amplificatô operativo; VR a l’é a tenscion atraverso da rexistensa R1; e VI a l’é a tenscion differençiâ d’intrâ de l’amplificatô operativo, saieiva à dî VI=U1 - U2. Quande o çircuito o l’é in equilibrio, VI=0. o çircuito de vivagne de corrente costante o l’à unna struttua sencia, unna fòrte capaçitæ de refuo de modalitæ commun-, unn’erta preçixon d’aquixiçion e unna boña prattiçitæ.

3. Amplificatô operativo d’isolamento

Un amplificatô operativo d’isolamento o l’é un componente elettrònico bon d’isolâ elettricamente di segnæ analoghi. O l’é deuviou pe coscì comme isolatoî into contròllo di proçesci industriali e comme media d’isolamento inte diversci dispoxitivi d’alimentaçion. Pe commun o consciste de doe parte: unna seçion d'input e unna seçion de output. Questi en alimentæ pe conto seu e accobbiæ da un accobbio magnetico. O segnâ o l'é modulou da-a seçion d'input, o passa pe-o seu d'isolamento e dapeu o l'é demodulou e restörou da-a seçion output. I amplificatoî operativi d’isolamento en ideali pe-i circuiti d’acquisiçion da tenscion de çellole da batteria. Isolan o segnâ de tenscion do bordo da batteria d’intrâ da-o çircuito, evitan coscì de interferense esterne e megioan a preçixon e l’affidabilitæ de l’aquixiçion do scistema. Un tipico exempio d’applicaçion o l’é fornio chì sotta.

A figua 8.8 a mostra l’applicaçion de un amplificatô operativo d’isolamento inte un scistema de gestion de battëie de potensa de 600 V. O pacco de battëie o contëgne 50 battëie orizzontæ à ciongio-açido con unna tenscion nominâ de 12V, e e seu tenscioin terminale vëgnan acquiste uña pe uña da-o circuito operativo d’amplificatô d’isolamento. L’ISO 122 o l’é un amplificatô d’isolamento progettou co-a tecnologia de modulaçion e demodulaçion pacchettâ da Black & Decker (BBB) ​​inti Stati Unii, ch’o deuvia a tecnologia d’accobbio de condensatoî de preçixon e unna dispoxiçion convençionale de pin à doggia linia (DIP). E seçioin d'input e de sciortia de l'ISO 122 s'attreuvan into çircuito de campionamento, separæ da doî condensatoî abbinai à 1pF che forman un seu d'isolamento. A tenscion d’isolamento nominâ a l’é ciù grande de 1500V (AC 60Hz continuo), con unn’erta impedensa d’isolamento e unn’erta preçixon e linearitæ de guägno, e donca a soddisfa i requixiti d’applicaçion prattica. Comme se vedde inta figua 8.8, a potensa d’input de l’ISO 122 a ven tiâ da-o pacco de battëie automatico e o segnâ de sciortia, ch’o l’à unna relaçion lineare con lê, o ven moltiplessou, dapeu diviso automaticamente da doe rexistense de preçixon controllæ da-o microcontrolloô primma de ëse spedio à l’input. L’alimentaçion de sciortia a l’é fornia da-o mòdolo d’alimentaçion in sciâ scheda de çircuito e a tenscion do bordo da batteria a l’é isoâ. Va dito che into circuito d’aquixiçion da tenscion terminale da 50° batteria, vëgne azzonto un inverter dòppo o circuito d’amplificatô operativo isoou pe cangiâ o segnâ de sciortia da negativo à poxitivo. Dev’ëse fæto nottâ ascì che sciben che o circuito d’aquixiçion de l’amplificatô operativo isoou o l’à de prestaçioin eccellente, o seu erto costo o l’à limitou a seu applicaçion esteisa.

4. Metodo d’acquisiçion do çircuito de converscion de tenscion/frequensa

Quande se deuvia un circuito de converscion tenscion/frequensa (V/F) pe ottegnî a tenscion de çellole da batteria, o convertitô V/F o l’é fondamentale. O l’é o componente ch’o converte i segnæ de tenscion inte di segnæ de frequensa, e o l’òffre unn’eccellente preçixon, linearitæ e input intreghi.

A figua 8{2}}9 a mostra o schema do çircuito do convertitô V/F LM331 deuviou pe-a converscion V/F d’erta preçixon. O LM331 o l’é un chip V/F intregou à erte prestaçioin produto da-o microcontrollo FS. O deuvia un neuvo circuito de referensa à bandgap compensou da-a temperatua, ch’o fornisce unna preçixon estremamente erta inte tutto o range de temperatua de fonçionamento e à de tenscioin d’alimentaçion basse fin à 4,0V.

Inte sto metodo d’aquixiçion, o segnâ de tenscion o ven convertio direttamente inte un segnâ de frequensa, che dapeu o peu vegnî elaborou da-o pòrto do contatô do microcontrollo sensa che ghe segge beseugno de unna converscion A-D. Pe de ciù, pe completâ o circuito de converscion V/F into scistema d’acquisiçion da tenscion de çellole da batteria, l’é neçessäio progettâ ascì i circuiti de seleçion correspondenti e i circuiti d’amplificatô operativo pe ottegnî unna fonçionalitæ d’acquisiçion multicannâ. Sto metodo o l’à da fâ con ciù pöche componente, ma l’oscillatô controllou da-a tenscion o contëgne di condensatoî e l’errô relativo di condensatoî o l’é pe-o sòlito grande, con di condensatoî ciù grendi che mostran di erroî relativi ancon ciù grendi.

5. Metodo d’acquisiçion do çircuito de l’amplificatô de l’ottoaccoppiatô lineare

O circuito d’acquisiçion da tenscion da çellola da batteria basou in sce un optoaccoppiatô lineare o razzonze l’isoamento tra a fin d’acquisiçion do segnâ e a fin de elaboraçion, megioando coscì a stabilitæ do circuito e a capaçitæ anti{0}}interferensa. A figua 8{14}}10 a mostra l’ottoaccoppiatô lineare TIL300, ch’o consciste inte un fotodiòdo de retroaçion isoou bifurcou da unn’illuminaçion à LED à infrarosci e un fotodiòdo de sciortia. A tecnologia de proçesso particolâ a ven deuviâ pe compensâ a no linearitæ de caratteristiche de tempo e temperatua do LED, ch’a rende o segnâ de sciortia linearmente proporçionale a-o flusso servo lumminoso emisso da-o LED. O TIL300 o l’à un isolamento de çimma de 3500V, unna larghessa de banda ciù grande de 200kHz, o l’é adatto pe l’amplificaçion isoâ di segnæ DC e AC e o l’à unna stabilitæ de guägno de sciortia de ±0.05%/graddo. Comme se peu nottâ da-o diagramma, o valô de tenscion de unna sola çellola de batteria (a differensa tra U1 e U2) o vëgne convertio inte un segnâ de corrente Ip da ​​l’amplificatô operativo A e o passa pe mezo de l’ottoaccoppiatô lineare TIL300. Dòppo l’isolamento opto-, o produxe unna corrente Ip2 ch’a l’é linearmente ligâ à Ip1. Dapeu sta corrente a ven convertia torna inte un valô de tenscion da l’amplificatô operativo A2 pe-a converscion A-D e l’aquixiçion di dæti. Va dito che e doe estremitæ de l’ottoaccoppiatô lineare an de beseugno de alimentatoî independenti despægi, marcæ I+12V e ±12V into diagramma. Sto fæto o demostra che o circuito d’amplificatô lineare de l’ottoaccoppiatô o no l’à solo che de fòrte capaçitæ d’isolamento e antiinterferensa, ma o mantëgne ascì unna boña linearitæ do segnâ analògico durante a trasmiscion. De conseguensa, o peu vegnî deuviou insemme à de matrixe de relay ò à di circuiti de gating inte di scistemi d’acquisiçion multicanâ. À tutti i mòddi, o seu circuito o l’é relativamente complesso e tanti fattoî peuan influensâ a seu preçixon.

Metodi d'aquixiçion da temperatua

A temperatua de fonçionamento da batteria a no l'influisce solo in sciâ prestaçion da batteria, ma a l'é ascì direttamente ligâ a-a seguessa di veicoli elettrichi. Pe quello, l’aquixiçion esatta di parametri de temperatua a l’é fondamentale. L'aquixiçion da temperatua a no l'é diffiçile; o tasto o l'é de seleçionâ un sensô de temperatua adatto. A-o momento gh’é tanti sensoî de temperatua, comme di termistoî, de termocobbie, di transistor à termistô e di sensoî de temperatua intregæ.

1. Metodo d’acquisiçion do termistor

O prinçipio do metodo d’aquixiçion do termistor o se basa in sciâ caratteristica che a rexistensa de un termistor a cangia co-a temperatua. Unna rexistensa fissa a l’é collegâ in serie co-o termistor pe formâ un divisô de tenscion, convertendo coscì o livello de temperatua inte un segnâ de tenscion. Sto segnâ o vëgne dapeu convertio inte de informaçioin digitale in sciâ temperatua pe mezo da converscion analogica à -digitâ. I termistor no costan ben ben, ma an unna scarsa linearitæ e pe-o sòlito an di erroî de produçion relativamente grendi.

2. Metodo d’acquisiçion de termocoppie

O prinçipio de fonçionamento de unna termocobbia o l’é che un còrpo bimetallic o genera di potensiæ termoelettrichi despægi à de temperatue despæge. Con acquistâ sto valô de potençiale termoelettrico, o valô da temperatua o peu ëse ottegnuo con ammiâ unna tabella. Dæto che o valô do potençiale termoelettrico o depende solo che da-o materiale, a preçixon de termocobbie a l’é assæ erta. À tutti i mòddi, dæto che i potensiæ termoelettrichi en di segnæ à livello de millivolt, l’é neçessäio unn’amplificaçion, ch’a rende complesso o circuito esterno. Pe commun, i metalli an di erti ponti de fuxon, donca e termocobbie vëgnan deuviæ pe-o sòlito pe de mesuaçioin d’erta temperatua.

3. Metodo d’acquisiçion do sensô de temperatua intregou

Da maniman che a mesuaçion da temperatua a vëgne delongo ciù commun inta vitta quotidiaña e inta produçion, i produttoî de semiconduttoî an introduto tanti sensoî de temperatua intregæ. Sciben che tanti de sti sensoî en basæ in sce di termistoî, vëgnan calibræ durante a produçion, co-o resultato de unna preçixon paragonabile a-e termocobbie. Pe de ciù, peuan produe direttamente di valoî digitali, cösa ch’a î rende ben-adatti pe ëse deuviæ inti scistemi digitali.

Metodi d'aquixiçion correnti

I metodi commun de relevaçion de corrente comprendan shunt, trasformatoî, sensoî de corrente à effetto Hall e sensoî à fibra ottica.

E caratteristiche de tutti i metodi vëgnan mostræ inta tabella 8-1.

Tra sti fattoî, o costo erto di sensoî à fibra ottica o limita a seu applicaçion into campo de contròllo; I shunt en à basso costo-e an unna boña respòsta de frequensa, ma en grammi da deuviâ perché devan ëse collegæ à un çiclo corrente; i trasformatoî de corrente peuan ëse deuviæ solo pe-e mesuaçioin CA; e i sensoî de corrente di elementi Hall offrivan de boñe prestaçioin e son façili da deuviâ. A-o momento, i shunt e i sensoî de corrente di elementi Hall vëgnan deuviæ ciù pe commun inte l'aquixiçion e o monitoraggio de corrente di scistemi de gestion de battëie de potensa di veicoli elettrichi.

Metodi de rilevaçion do fumo

Into fonçionamento do veicolo, apreuvo à de condiçioin complesse da stradda e à di problemi intrinsechi de produçion de battëie, peu verificâse de emergense estreme comme o feugo ò o feugo apreuvo à un surriscaldamento, comprescion ò collixoin. Se sti incidenti no son descoverti e affrontæ de mainea efficaçe a-a spedia, pe fòrsa s'escalan, con menassâ e battëie d'in gio, o veicolo e o personale into compartimento de cargo, con compromette gravemente a seguessa operativa do veicolo. Pe prevegnî sti incidenti, o monitoraggio do feugo o l'é stæto introduto inti scistemi de gestion de battëie inti urtimi anni e o l'é apreuvo à reçeive delongo ciù tanta attençion.

I sensoî de feugo son despægi e peuan ëse categorizzæ inte træ qualitæ prinçipæ in sciâ base di seu prinçippi de relevaçion: 1 I sensoî de feugo che deuvian de propietæ fixicochimiche, comme i sensoî de feugo à semiconduttoî e i sensoî de feugo à combuscion à contatto; Sensoî de feugo che deuvian de propietæ fixiche, comme sensoî de feugo à conduttivitæ termica, sensoî de feugo à interferensa ottica e sensoî à infrarosci; Sensoî de feugo che deuvian de propietæ elettrochimiche, comme sensoî de feugo de tipo corrente- e sensoî de gas de tipo fòrsa elettromotiva-. Dæto che i sensoî de feugo son despægi, i sensoî de feugo à semiconduttoî no peuan relevâ tutti i gas. Pe quello, un tipo speçifico o ven çernou pe relevâ un ò doî tipi speçifichi de feugo. Pe fâ un exempio, i sensoî de feugo à semiconduttoî d’òscido vëgnan deuviæ sorviatutto pe relevâ o feugo d’idrocarburo, compreiso O2, H2S, CO, H2, O3H2O, Cl2, OH, CO2, etc. H2, Cl2, SO2, etc.

Quande i sensoî de feugo vëgnan deuviæ inte battëie de potensa, a seleçion do sensô a domanda a comprenscion da compoxiçion do feugo produto da-a combuscion da battëia. Pe commun, a combuscion da batteria a produxe de gren quantitæ de CO e CO2, donca dovieiva ëse seleçionou di sensoî senscibili à sti doî gas. A struttua do sensô a dev'ëse adattâ a-e condiçioin de vibraçion de l'uso do veicolo à longo termine pe prevegnî un fäso attivamento pe caxon da pua e da vibraçion da stradda.

O dispoxitivo d'allarme de feugo into scistema de gestion da batteria de potensa o dovieiva ëse installou in sciâ consòla do condutô. Dòppo avei reçevuo un segnâ d'allarme, o dovieiva emette a-a spedia un allarme audibile e vixivo e a poxiçion do guasto, con fâ de mòddo che o condutô o pòsse descrovî e reçeive a-a spedia o segnâ d'allarme.

Prexempio, o scistema d'allarme de feugo addeuviou into bus elettrico olimpico, sviluppou sorviatutto da l'Instituto de tecnologia de Pechin, o deuvia un scistema de battëie alimentou da unna battëia alcaliña ò de carbònio-zinco de 9V, ch'a l'assegua un fonçionamento normale de 24 oe. O segnâ d'allarme o l'é alimentou da l'alimentaçion da batteria de 24V do veicolo, ch'a l'é fornia pe conto seu pe garantî l'independensa do scistema d'allarme. I allarmi distribuii descreuvan a conçentraçion de feugo pe mezo di sensoî de feugo interni. Quande a conçentraçion de feugo a l'é ciù bassa che o limite, o contròllo interno de l'allarme o l'imposta l'uscita do relè in sce un çircuito averto; quande a conçentraçion de feugo a scompassa o limite, o contròllo interno o l'imposta l'uscita do relè in sce cortocircuito, con tiâ a-a spedia l'alimentaçion +24V a-o pannello de display pe formâ un circuito d'allarme co-a alimentaçion de -24V in sciô pannello de display, con emette un segnâ d'allarme audibile e vixivo. A struttua do scistema a l’é mostrâ inta figua 8-11.