नई ऊर्जा वाहन बैटरी शेष शक्ति को सही ढंग से प्रदर्शित क्यों नहीं कर सकती?

नई ऊर्जा वाहन बैटरी शेष शक्ति को सही ढंग से प्रदर्शित क्यों नहीं कर सकती?

इलेक्ट्रिक वाहनों के तेजी से विकास के साथ, उपभोक्ताओं को इलेक्ट्रिक वाहनों की सीमा पर काफी ध्यान देना शुरू कर दिया है । कुछ उपयोगकर्ताओं को भी लाभ चिंता है, एक मोबाइल फोन बैटरी के अचानक बंद करने के लिए इसी तरह की घटना के डर से जब यह बाहर चलाता है । आज, आइए कार बैटरी पावर के सटीक माप की कठिनाइयों और मुकाबला करने के तरीकों के बारे में विस्तार से बात करते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी स्तर को मापने में कठिनाइयां

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Dissmann फ़्यूज़ व्यापक रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, हाइब्रिड गैसोलीन और ईंधन सेल वाहन और इसके प्रमुख भागों (पैक/PDU/BDU/MSD/Electric/High दबाव कनेक्टर में उपयोग किया जाता है, आदि), ईवी चार्जर/ईवी चारिंग पाइल सिस्टम/मॉड्यूल, बिजली उत्पादन प्रणाली, 5जी संचार बिजली आपूर्ति, क्लाउड सर्वर बिजली आपूर्ति, ऊर्जा भंडारण, एजीवी (मानव रहित वाहनों को भेजने के लिए कदम), दर्शनीय क्षेत्र पर्यटक कार, गोल्फ कार, स्वास्थ्य देखभाल, घूमना, उपकरण और निर्माण मशीनरी, ग्राउंड हीटिंग सिस्टम, पीवी सोलर कंबाइनर बॉक्स, डीसी वोल्टेज पावर सप्लाई कंट्रोल, उद्योग मशीनरी और उपकरण, और डीसी हाई वोल्टेज एप्लीकेशन फील्ड्स के अन्य क्षेत्र ।

मुझे पहले कठिनाइयों के बारे में बात करते हैं? इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पावर के सटीक माप में शामिल कारकों में शामिल हैं:

1. इलेक्ट्रिक वाहन पावर बैटरी सामग्री विविध हैं

सटीकता इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी ईंधन माप की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। इलेक्ट्रिक वाहनों की पावर बैटरी सामग्री विविध हैं। लिथियम आयरन फॉस्फेट LiFePO4 बैटरी (लाल वक्र), लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी LiCoO2 बैटरी (ब्लू वक्र) और तीन तत्व एनएमसी बैटरी (ब्लैक कर्व) जैसे नए रासायनिक सामग्री बैटरी सहित । बैटरी ईंधन माप के लिए उनकी अलग-अलग आवश्यकताएं हैं। लिथियम आयरन फॉस्फेट LiFePO4 बैटरी के लिए, निर्वहन वक्र सपाट है, और सेल वोल्टेज माप की सटीकता महत्वपूर्ण है। ओवरचार्जिंग और डिस्चार्जिंग को रोकने के लिए बैटरी सेल्स को पूरी क्षमता के 20% और ९०% के बीच रखा जाना चाहिए । 85kWh बैटरी में, सामान्य ड्राइविंग के लिए उपयोग की जा सकने वाली क्षमता केवल 60.9 किलोवाट है। यदि माप त्रुटि 5% है, ताकि सुरक्षित बैटरी संचालन जारी रखने के लिए, बैटरी क्षमता 25% और ८५% के बीच रखा जाना चाहिए । कुल उपयोग योग्य क्षमता को 70 प्रतिशत से घटाकर 60 प्रतिशत कर दिया गया है।

इलेक्ट्रिक वाहन पावर बैटरी सुरक्षित उपलब्ध पावर रेंज

2. इलेक्ट्रिक वाहनों का उपयोग वातावरण बेहद कठोर है

इलेक्ट्रिक वाहन उत्तर में शून्य से ४० डिग्री के कम तापमान का अनुभव करने के लिए मोशे जा सकते हैं, और पश्चिम में हुयान पर्वत पर जाकर शून्य से ५० डिग्री की जलने का अनुभव कर सकते हैं । एक ही समय में, आर्द्रता, यांत्रिक तनाव और 15 से अधिक वर्षों के एक सेवा जीवन आगे बिजली बैटरी है कि मोबाइल फोन बैटरी के उन लोगों से बहुत अलग है के लिए पर्यावरण सहिष्णुता आवश्यकताओं डाल दिया ।

3. इलेक्ट्रिक वाहन पावर बैटरी एक जटिल संरचना के साथ एक बैटरी पैक है

इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पैक संरचना

इलेक्ट्रिक वाहन पावर बैटरी बैटरी मॉड्यूल मॉड्यूल बनाने के लिए सबसे बुनियादी बैटरी सेल सेल से बना है, और फिर मॉड्यूल मॉड्यूल एक बैटरी पैक पैक बनाता है। मोबाइल फोन सिंगल सेल है। एक इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी श्रृंखला में जुड़े कई बैटरी के होते हैं। एक ठेठ बैटरी पैक (श्रृंखला में 96 कोशिकाओं के साथ) 4.2 वी पर चार्ज होने पर 400 वी से अधिक की कुल वोल्टेज का उत्पादन करेगा। बैटरी पैक में जितनी अधिक कोशिकाएं होती हैं, वोल्टेज उतना ही अधिक पहुंच जाता है। सभी बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराएं समान हैं, लेकिन प्रत्येक बैटरी पर वोल्टेज पर नजर रखी जानी चाहिए। उच्च शक्ति वाले ऑटोमोटिव सिस्टम के लिए आवश्यक बड़ी संख्या में बैटरी को समायोजित करने के लिए, कई बैटरी आमतौर पर कई मॉड्यूल में विभाजित होती हैं और वाहन के पूरे उपलब्ध स्थान में रखी जाती हैं। एक विशिष्ट मॉड्यूल में 10 से 24 बैटरी होती हैं और कई वाहन प्लेटफार्मों को फिट करने के लिए विभिन्न विन्यासों में इकट्ठा किया जा सकता है। मॉड्यूलर डिजाइन बड़े बैटरी पैक के लिए आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। यह बैटरी घटकों को एक बड़े क्षेत्र में रखने की अनुमति देता है, जिससे अंतरिक्ष का अधिक कुशल उपयोग होता है।

बैटरी पैक का बाल्टी प्रभाव

साथ ही, क्योंकि पावर बैटरी कई कोशिकाओं से बना है, सबसे कमजोर सेल समग्र बैटरी पैक के प्रदर्शन को सीमित करता है। इसे बकेट इफेक्ट के नाम से भी जाना जाता है। समग्र शक्ति सबसे कमजोर कोशिका की शक्ति से सीमित है। ओवर चार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग से संबंधित कोशिकाओं को नुकसान होगा।

बैटरी माप प्रौद्योगिकी में सुधार इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी शक्ति के सटीक माप में मदद करता है

इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी के स्तर को मापने में कठिनाई के बारे में बात करने के बाद, समाधान के बारे में बात करते हैं। दरअसल, बैटरी मेजरमेंट टेक्नोलॉजी में तेजी से सुधार होने से यह इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी पावर को सही तरीके से मापने में मदद कर रहा है। यह वर्तमान इलेक्ट्रिक वाहन विकास की सर्वोच्च प्राथमिकता भी है। मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस है।

बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस एप्लिकेशन ब्लॉक आरेख

बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस एप्लिकेशन ब्लॉक आरेख 96 कोशिकाओं के साथ एक विशिष्ट बैटरी पैक दिखाती है, जो 8 मॉड्यूल में विभाजित है, प्रत्येक में 12 बैटरी कोशिकाओं के साथ। इस उदाहरण में, बैटरी मॉनिटर आईसी एलटीसी 6811 है जो 12 बैटरी को माप सकता है। आईसी में 0 वी से 5 वी की बैटरी माप रेंज है और यह अधिकांश बैटरी रसायन विज्ञान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। एक साथ लंबे समय तक हाई-वोल्टेज बैटरी पैक की निगरानी के लिए श्रृंखला में कई उपकरणों को जोड़ा जा सकता है। डिवाइस में प्रत्येक कोशिका का निष्क्रिय संतुलन शामिल है। डेटा का आदान-प्रदान आइसोलेशन बैरियर के दोनों ओर किया जाता है और सिस्टम नियंत्रक द्वारा संकलित किया जाता है, जो एसओसी की गणना, बैटरी बैलेंस को नियंत्रित करने, एसओएच की जांच करने और पूरी प्रणाली को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए जिम्मेदार है।

बैटरी प्रबंधन प्रणाली: पूर्ण सिग्नल श्रृंखला

उच्च सेल माप सटीकता उपलब्ध बिजली रेंज का विस्तार करती है

सेल वोल्टेज माप सटीकता और बैटरी पावर रेंज

बैटरी पैक के पीछे "मस्तिष्क" के रूप में, बीएमएस प्रौद्योगिकी बिजली उत्पादन, चार्ज और निर्वहन का प्रबंधन करती है, और वाहन संचालन के दौरान सटीक माप प्रदान करती है। उच्च बैटरी सेल वोल्टेज माप सटीकता उपलब्ध बैटरी शक्ति की सीमा का विस्तार कर सकते हैं। यदि सटीकता को 1% तक बढ़ाया जाता है (लिथियम आयरन फॉस्फेट लिफेपो 4 बैटरी के लिए, 1 एमवी की माप त्रुटि 1% की एसओसी त्रुटि के बराबर है), तो बैटरी 21% और पूर्ण क्षमता के 89% के बीच काम कर सकती है, 8% की वृद्धि। एक ही बैटरी और ज्यादा सटीक बीएमएस का इस्तेमाल करने से कार का माइलेज प्रति चार्ज बढ़ सकता है।

एनालॉग डिवाइस आदि को एक उदाहरण के रूप में लें, बीएमएस बैटरी प्रबंधन प्रणाली बैटरी मुख्य निगरानी आईसी उत्पादों को चौथी पीढ़ी के लिए दोहराया गया है। 12 या अधिक सेल चैनलों के वोल्टेज और तापमान को 1.2 एमवी से बेहतर सटीकता के साथ उच्च परिशुद्धता के साथ मॉनिटर किया जा सकता है।

2. कठोर पर्यावरण चुनौतियों से निपटने के लिए सटीक जेनर संदर्भ स्रोत

↑ बीएमएस आईसी आंतरिक ब्लॉक आरेख

बीएमएस सर्किट डिजाइनर आमतौर पर डेटा शीट में विशिष्टताओं के आधार पर बैटरी माप सर्किट की सटीकता का अनुमान लगाते हैं। वास्तव में, वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में अन्य प्रभाव आमतौर पर माप त्रुटि पर हावी होते हैं। माप सटीकता को प्रभावित करने वाले कारकों में शामिल हैं:

पीसीबी विधानसभा तनाव

नमी

तापमान बहाव

दीर्घकालिक बहाव

उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करने के लिए एक ध्वनि प्रौद्योगिकी को इन सभी कारकों पर विचार करना चाहिए। आईसी की माप सटीकता मुख्य रूप से संदर्भ वोल्टेज वोल्टेज संदर्भ द्वारा सीमित है। संदर्भ वोल्टेज यांत्रिक तनाव के प्रति बहुत संवेदनशील है। पीसीबी टांका के दौरान थर्मल साइकिल चालन सिलिकॉन तनाव पैदा कर सकते हैं। आर्द्रता सिलिकॉन तनाव का एक और कारण है, क्योंकि पैकेज नमी को अवशोषित करता है। सिलिकॉन तनाव समय के साथ आराम करेगा, जिससे संदर्भ वोल्टेज के दीर्घकालिक बहाव हो जाएंगे।

↑ सटीकता पीसीबी विधानसभा तनाव (ऊपर बाएं), आर्द्रता (ऊपर दाएं), तापमान बहाव (नीचे बाएं) और दीर्घकालिक बहाव (नीचे सही) से प्रभावित है

एलटीसी 68xx श्रृंखला एक प्रयोगशाला-ग्रेड जेनर डायोड संदर्भ वोल्टेज स्रोत का उपयोग करती है, जो एक ऐसी तकनीक है जिसे 30 से अधिक वर्षों के बाद आदि में लगातार सुधार हुआ है। दफन जेनर डायोड सिलिकॉन सतह के नीचे जंक्शन, संदूषकों और ऑक्साइड परतों के प्रभाव से दूर जगह है । परिणाम यह है कि जेनर डायोड में उत्कृष्ट दीर्घकालिक स्थिरता, कम शोर और अपेक्षाकृत सटीक प्रारंभिक सहिष्णुता होती है। बहाव -40 डिग्री सेल्सियस से +125 डिग्री सेल्सियस की पूरी ऑटोमोटिव तापमान सीमा में 1 एमवी से कम है। समय के साथ, जेनर डायोड संदर्भ वोल्टेज स्रोत में बेहतर स्थिरता है, जो बैंड गैप संदर्भ वोल्टेज स्रोत की तुलना में कम से कम 5 गुना अधिक है। इसी तरह की आर्द्रता और पीसीबी असेंबली तनाव परीक्षणों से पता चलता है कि दफन जेनर डायोड का प्रदर्शन बैंड गैप संदर्भ वोल्टेज स्रोत से बेहतर है।

3. सेल संतुलन बाल्टी प्रभाव को तोड़ता है

↑ ब्लीडर प्रतिरोध के साथ निष्क्रिय बैटरी बैलेंसर

बीएमएस बैटरी क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण सुरक्षा उपाय भी प्रदान करता है। बैटरी पैक स्वतंत्र बैटरी कोशिकाओं के कई समूहों से बना है, जो अधिकतम बिजली उत्पादन के साथ कार प्रदान करने के लिए मूल सहयोग करते हैं । यदि बैटरी कोशिकाएं संतुलन खो देती हैं, तो वे तनाव से प्रभावित होंगी, जिससे चार्जिंग की समय से पहले समाप्ति हो जाएगी, जो समग्र बैटरी जीवन को छोटा कर देगी।

निष्क्रिय संतुलन बैटरी पैक की प्रत्येक इकाई की क्षमता लगभग सबसे कमजोर इकाई के रूप में एक ही बनाता है । यह चार्जिंग चक्र के दौरान अपेक्षाकृत कम वर्तमान का उपयोग करता है और उच्च एसओसी बैटरी से थोड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत करता है, ताकि सभी बैटरी कोशिकाओं को उनके अधिकतम एसओसी पर चार्ज किया जा सके। यह प्रत्येक बैटरी सेल के समानांतर जुड़े स्विच और ब्लीडर प्रतिरोधक के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। उच्च एसओसी बैटरी को डिस्चार्ज किया जाता है (प्रतिरोध में बिजली का क्षय होता है), इसलिए चार्ज करना तब तक जारी रह सकता है जब तक कि सभी बैटरी कोशिकाएं पूरी तरह से चार्ज न हो जाएं।

↑ उपलब्ध शक्ति और बिजली बैटरी की बर्बादी के बीच संबंध

ऊपर, बैटरी माप प्रौद्योगिकी में सुधार कठोर पर्यावरण चुनौतियों से निपटने के लिए बिजली की उपलब्ध रेंज, सटीक जेनर संदर्भ स्रोत का विस्तार करके इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पावर के सटीक माप की सुविधा प्रदान करता है, और बाल्टी प्रभाव को तोड़ने के लिए सेल संतुलन। यह बियर के शीर्ष पर फोम को कम करने के बराबर है, एक उचित मूल्य पर एक वास्तविक पेय छोड़ रहा है । भविष्य में इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी तकनीक निश्चित रूप से अधिक सटीक और होशियार होगी। जिससे उपयोगकर्ता की लाभ चिंता को नष्ट करने, उपभोक्ताओं को आसानी से यात्रा करने की अनुमति ।