Ev / hev बैटरी में वर्तमान संवेदन समाधान

इलेक्ट्रिक वाहन बाजार दुनिया भर में बहुत तेजी से उठा रहा है। अनुमान बताते हैं कि दुनिया भर में सड़क पर इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या 2030 तक 125 मिलियन हो जाएगी। इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) और हाइब्रिड के लिए गिल्ड बाजार। HEV / EV पॉवरट्रेन सबसिस्टम जैसे ट्रैक्शन इनवर्टर, ऑन-बोर्ड चार्जर्स (OBC), DC-DC कन्वर्टर्स, और बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम (BMS) में ऊर्जा प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए सटीक और सटीक वर्तमान माप आवश्यक है। इन उच्च-वोल्टेज उप-प्रणालियों को उच्च आम-मोड वोल्टेज पर बड़ी धाराओं को मापने की आवश्यकता होती है। तकनीकी और विनियामक कारणों के लिए, वर्तमान मापों को अलगाव के साथ-साथ कठोर मोटर वाहन वातावरण में बहुत उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

भारत में इलेक्ट्रिक वाहनों के विशिष्ट विन्यास निम्नानुसार हैं:

i) 2-व्हीलर

1. बैटरी पैक वोल्टेज = 48 वी, 72 वी
2. 1kW, 2kW मोटर

ii) 3-व्हीलर

1. बैटरी पैक वोल्टेज = 48 वी, 72 वी
2. 2kW, 4kW मोटर

iii) 4-व्हीलर और बस

1. बैटरी पैक वोल्टेज = 72 वी, 400 वी, 600 वी
2. 20kW से 300kW

इलेक्ट्रिक वाहन को सुरक्षित बनाने के लिए प्रमुख विशेषताओं में से एक डेटा एकत्र करना है और इस डेटा के आधार पर स्थानीय स्तर पर त्वरित प्रतिक्रिया कार्रवाई करना है। ऐसा एक डेटा बिंदु जो सुरक्षा के लिए बहुत महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण है, एक इलेक्ट्रिक वाहन के विभिन्न उप-प्रणालियों में वर्तमान प्रवाह है।

हम नीचे दिखाए गए अनुसार एक इलेक्ट्रिक वाहन में वर्तमान संवेदन को मोटे तौर पर 3 श्रेणियों में विभाजित कर सकते हैं:

1. वास्तविक समय अधिक सुरक्षा

1. ट्रैक्शन ड्राइव:
2. बैटरी सुरक्षा सर्किटरी:

2. सिस्टम अनुकूलन के लिए वर्तमान और बिजली की निगरानी

1. बैटरी गेजिंग
2. सिस्टम बिजली की खपत
3. पावर स्टीयरिंग

3. बंद लूप सर्किट के लिए वर्तमान माप

1. मोटर ड्राइव आवेदन:
2. डीसी / डीसी कन्वर्टर्स

नीचे वर्तमान संवेदी अनुप्रयोगों के लिए TI से विभिन्न समाधानों का एक उच्च स्तरीय अवलोकन है। Y अक्ष रेल का सामान्य मोड वोल्टेज है जिसके माध्यम से करंट को संवारा जा रहा है और X अक्ष को मापा जा रहा करंट का वास्तविक आयाम है।

जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है कि विद्युत प्रवाह को एक छोटे से शंट प्रतिरोध के माध्यम से वोल्टेज के माध्यम से देखा जा सकता है या कंडक्टर से बहते समय वर्तमान द्वारा उत्पादित चुंबकीय क्षेत्र को मापकर मापा जा सकता है। टीआई में हम ऊपर वर्णित दोनों विधियों का उपयोग करके वर्तमान को मापने के लिए समाधान प्रदान करते हैं।

वर्तमान संवेदी अनुप्रयोग के लिए TI से उपलब्ध समाधानों की सूची नीचे देखी जा सकती है:

वर्तमान सेंसर के प्रत्येक उपयोग के मामलों को थोड़ा और गहराई से देखें और उसी के लिए TI से उपलब्ध कुछ उपयुक्त समाधानों को देखें।

1. वास्तविक समय से अधिक वर्तमान सुरक्षा

इस उपयोग के मामले को आम तौर पर एक ईवी में सुरक्षा की संभावना से देखा जाता है। चूंकि बैटरी गलती की घटना के दौरान बड़ी मात्रा में वर्तमान का निर्वहन कर सकती है, वास्तविक समय में निगरानी सर्किटरी होना बहुत महत्वपूर्ण हो जाता है। इस तरह के एक सर्किटरी की गति और सटीकता वर्तमान अर्थ एम्पलीफायर के गुण का आंकड़ा है। यूसी के पास कुछ मौकों में सीमित बैंडविड्थ होती है, जो एनालॉग करंट वैल्यू को सैंपल करती है - एक डिजिटल वैल्यू में परिवर्तित होने के बाद एक डिजिटल वैल्यू की तुलना में ओवरक्रैक का पता लगाने के लिए प्रोटेक्शन सर्किट्री में भारी देरी होती है। इस समस्या से निपटने के लिए TI एकीकृत समतुल्य के साथ वर्तमान अर्थ एम्पलीफायर के साथ आया है, जिसकी सीमा निर्धारित की जा सकती है और इसे सीधे यूसी के अवरोधक पिन में फीड किया जा सकता है, जिससे यूसी के अधिभार में भारी कमी होती है।

वर्तमान सुरक्षा के लिए TI से कुछ समाधान इस प्रकार हैं:

इस उपयोग के मामले का एक बहुत अच्छा उदाहरण एक वर्तमान अर्थ एम्पलीफायर का उपयोग ई फ्यूज के रूप में नीचे दिखाया गया है:

2. सिस्टम अनुकूलन के लिए वर्तमान और बिजली की निगरानी

वर्तमान और बिजली की निगरानी आमतौर पर बैटरी से कुल खपत की निगरानी के लिए इलेक्ट्रिक वाहन प्रणालियों में कार्यान्वित की जाती है और इस प्रकार वाहन की बैटरी में छोड़े गए चार्ज के बारे में वास्तविक समय की जानकारी देते हुए एल्गोरिथ्म जैसे कूपम काउंटिंग का उपयोग किया जाता है। उपरोक्त उपयोग के मामले के अलावा वाहनों में वर्तमान निगरानी पावर सबियरिंग, पावर विंडो और समान क्षेत्रों जैसे विभिन्न उप-प्रणालियों में उपयोग की जाती है। जब वर्तमान और बिजली की निगरानी की बात आती है तो TI का एक व्यापक पोर्टफोलियो है।

जैसा कि मुख्य फोकस क्षेत्रों में से एक के ऊपर उल्लेख किया गया है कि बैटरी पैक के प्रवाह को चालू करने और बाहर देखने के लिए ताकि कप्लम्स की गणना की जा सके और शेष बैटरी जीवन / चार्ज की गणना की जा सके। उच्च परिशुद्धता और कम मौन वर्तमान खपत के साथ युग्मित अखंडता के उच्च स्तर के कारण टीआई का INA299 ऐसे अनुप्रयोग के लिए खड़ा है। हम INA299 के साथ BMS के नीचे एक सामान्य उच्च स्तरीय ब्लॉक आरेख देख सकते हैं। अधिक जानकारी के लिए और whitepapers कृपया tA.com पर INA299 के उत्पाद फ़ोल्डर पर जाएँ।

3. बंद लूप सर्किट के लिए वर्तमान माप

इलेक्ट्रिक वाहन में उपलब्ध कई वोल्टेज की मौजूदगी के कारण, व्यक्ति को हिरन और बूस्टर के पूरे संयोजन को बिजली आपूर्ति के पेड़ में प्रस्तुत करता है। एक विशिष्ट इलेक्ट्रिक वाहन में कुछ बहुत ही प्रमुख बिजली आपूर्ति ब्लॉक बोर्ड चार्जर, BLDC (ट्रैक्शन मोटर ड्राइवर), 48V से 12V कनवर्टर आदि पर होते हैं। इन सभी उच्च वाट बिजली की आपूर्ति में नियंत्रण लूप का उपयोग एक uC, माप का उपयोग करके किया जाता है। उच्च सटीकता, कम विलंबता वर्तमान चरम वर्तमान नियंत्रण छोरों को लागू करने के लिए प्रमुख महत्व का हो जाता है। इस तरह के अनुप्रयोग के लिए बहुत उच्च बैंडविड्थ के साथ वर्तमान सेंसर को स्विचिंग वर्तमान, नियंत्रण के लिए आउटपुट वर्तमान को मापने के लिए आवश्यक है।ऐसे वर्तमान सेंसर का एक और मुख्य आकर्षण जो मोटर ड्राइव को नियंत्रित करने में उपयोग किया जाता है, उच्च आवृत्ति (पीडब्लूएम अस्वीकृति) में सामान्य मोड के शोर को अस्वीकार करने के लिए सेंसर की क्षमता है।

उदाहरण के लिए इस उद्योग में INA253 एक्सेल अपने उद्योग के साथ 93db CMRR यहां तक ​​कि @ 50khz का नेतृत्व करता है। नीचे एक विशिष्ट योजनाबद्ध दिखाया गया है जिसका उपयोग इनलाइन करंट सेंसिंग एप्लिकेशन के लिए किया जाता है

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास पृथक एम्पलीफायरों और पृथक मॉड्यूलेटर प्रदान करते हैं जो उच्च-सटीक शंट के साथ जोड़े जाने पर तापमान पर बहुत सटीक पृथक वर्तमान माप प्राप्त करने में मदद करते हैं। टीआई ने एएमसी श्रृंखला के रूप में नामित अलग-अलग वर्तमान अर्थ एम्पलीफायरों की एक नई श्रृंखला के साथ आया है जो 2kVrms की धुन के अलगाव अवरोध के साथ उच्च सटीकता के साथ डिजाइन किए गए वर्तमान को मापने में मदद करता है।

TI में " वर्तमान सेंस एम्प्लीफायरों के साथ शुरुआत करना " पर गहरी ड्राइव प्रशिक्षणों का एक अच्छा संग्रह है, जो इंजीनियरों को वर्तमान अर्थ एम्पलीफायर के साथ वर्तमान को मापने पर प्रदर्शन को अधिकतम करने में मदद करने में मदद करेगा। यह लघु वीडियो की एक श्रृंखला है, प्रत्येक एक अलग विषय को संबोधित करता है।

कुल मिलाकर प्रशिक्षण को तीन खंडों में तोड़ा जाएगा

• मूल बातें
• त्रुटि स्रोतों को समझना
• उन्नत विषय

आप लिंक का पालन करके सभी TI प्रशिक्षण वीडियो का उपयोग कर सकते हैं।

लेखक के बारे में

श्री श्रीनिधि पाटिल टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में एक एनालॉग एप्लीकेशन इंजीनियर हैं जो मुख्य रूप से ग्रिड पैमाइश, आगामी ईवी बाजार और ईवी चार्जिंग स्टेशनों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

श्री महेंद्र पटेल ने 6 साल पहले टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के साथ सेमीकंडक्टर उद्योग में अपना करियर शुरू किया था। एक फील्ड इंजीनियर के रूप में, वह मोटर वाहन क्षेत्र में कई ग्राहकों और एप्लिकेशन का समर्थन करता है। उन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों और ऑटोमोटिव लाइटिंग से संबंधित डिजाइनों पर काम करने में आनंद आता है।