इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली का डिज़ाइन
बैटरी प्रबंधन प्रणाली के मुख्य कार्य
बैटरी प्रबंधन प्रणाली इलेक्ट्रिक वाहनों की पावर बैटरी के साथ घनिष्ठ रूप से एकीकृत है, और यह लगातार बैटरी के वोल्टेज, करंट और तापमान का पता लगाती है। यह लीकेज डिटेक्शन, थर्मल मैनेजमेंट, बैटरी बैलेंसिंग मैनेजमेंट, अलार्म रिमाइंडर, शेष क्षमता की गणना, डिस्चार्ज पावर और SOC&SOH स्थिति की रिपोर्ट भी करती है। यह अधिकतम माइलेज प्राप्त करने के लिए बैटरी के वोल्टेज, करंट और तापमान के अनुसार अधिकतम आउटपुट पावर को नियंत्रित करने के लिए एल्गोरिदम का भी उपयोग करती है, और इष्टतम करंट के साथ चार्ज करने के लिए चार्जर को नियंत्रित करने के लिए एल्गोरिदम का उपयोग करती है। यह CAN बस इंटरफ़ेस के माध्यम से वास्तविक समय में वाहन मास्टर नियंत्रक, मोटर नियंत्रक, ऊर्जा नियंत्रण प्रणाली, वाहन प्रदर्शन प्रणाली आदि के साथ संचार करता है।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली के मूल कार्य: 1) एकल सेल की कार्य स्थितियों की निगरानी करना, जैसे कि एकल सेल वोल्टेज, कार्यशील धारा, परिवेश का तापमान, आदि। 2) बैटरी को उसके जीवन को छोटा करने, क्षति पहुंचाने या यहां तक कि विस्फोट, आग और अन्य दुर्घटनाओं से बचाने के लिए बैटरी की सुरक्षा करना, जो बैटरी के चरम स्थितियों में काम करते समय व्यक्तिगत सुरक्षा को खतरे में डालती हैं।
आम तौर पर, बैटरी प्रबंधन प्रणाली में निम्नलिखित सर्किट सुरक्षा कार्य होने चाहिए: ओवरवोल्टेज और अंडरवोल्टेज सुरक्षा, ओवरकरंट और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा, ओवर-तापमान और ओवर-तापमान सुरक्षा, और सुरक्षा और प्रबंधन प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए बैटरी के लिए कई सुरक्षा प्रदान करना (हार्डवेयर-निष्पादित सुरक्षा में उच्च विश्वसनीयता है, सॉफ़्टवेयर-निष्पादित सुरक्षा में उच्च लचीलापन है, और प्रबंधन प्रणाली के प्रमुख घटकों की सुरक्षा उपयोगकर्ताओं को तीसरे स्तर की सुरक्षा प्रदान करती है)। ये फ़ंक्शन अधिकांश मोबाइल फोन बैटरी, बिजली उपकरण और इलेक्ट्रिक साइकिल अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।
इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी प्रबंधन प्रणालियों के लिए बड़ी चुनौतियां पेश करते हैं
इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी एकीकरण प्रणाली एक खुली बिजली प्रणाली है जो ऑटोमोटिव-ग्रेड CAN बस के माध्यम से संचार करती है और कार के लोगों-उन्मुख सुरक्षित ड्राइविंग अवधारणा को पूरा करने के लिए वाहन प्रबंधन प्रणाली, चार्जर और मोटर नियंत्रक के साथ काम करती है। इसलिए, ऑटोमोटिव-ग्रेड बैटरी प्रबंधन प्रणाली को TS16949 और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, उच्च गति डेटा अधिग्रहण और उच्च विश्वसनीयता, ऑटोमोटिव-ग्रेड CAN बस संचार, उच्च एंटी-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप क्षमताएं (EMI/EMC आवश्यकताओं का उच्चतम स्तर) और ऑनलाइन डायग्नोस्टिक फ़ंक्शन प्राप्त करना चाहिए।
इसके मुख्य कार्य हैं: बैटरी वोल्टेज और तापमान जैसी जानकारी का उच्च गति अधिग्रहण; उच्च दक्षता वाली बैटरी संतुलन प्राप्त करना, बैटरी एकीकृत प्रणाली की क्षमता का पूरा उपयोग करना, जिससे बैटरी एकीकृत प्रणाली का जीवन बढ़ सके, जबकि गर्मी उत्पादन कम हो; बैटरी स्वास्थ्य और शेष शक्ति का अनुमान लगाना और प्रदर्शित करना; अत्यधिक विश्वसनीय संचार प्रोटोकॉल (ऑटोमोटिव-ग्रेड CAN संचार नेटवर्क); पावरट्रेन तकनीक को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि बैटरी का सुरक्षित रूप से उपयोग किया जाए, बैटरी की क्षमता का पूरा उपयोग किया जाए, बैटरी का प्रदर्शन सुनिश्चित किया जाए और बैटरी का जीवन बढ़ाया जाए; बैटरी तापमान और गर्मी अपव्यय प्रबंधन, ताकि बैटरी प्रणाली अपेक्षाकृत स्थिर तापमान वाले वातावरण में काम करे; रिसाव का पता लगाना और जटिल ग्राउंड वायर डिजाइन।
क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहनों में बैटरियों का वितरण वातावरण बहुत जटिल है और वे उच्च वोल्टेज और उच्च शक्ति कार्यशील अवस्था में हैं, इसलिए EMI/EMC की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं, जो बैटरी प्रबंधन प्रणालियों के डिजाइन के लिए अधिक चुनौतियां लाती हैं।
