400 Վ կամ 800 Վ լիթիումային մարտկոցի միացումը չլիցքավորված ինվերտորային հաստատուն հոսանքի միացմանը կարող է առաջացնել բարձր ներհոսքային հոսանք: Դրա մեծությունը և տևողությունը կախված են մարտկոցի լարումից, հաստատուն հոսանքի միացման տարողությունից, օղակի ընդհանուր դիմադրողականությունից, մալուխի ինդուկտիվությունից, անջատիչ սարքերից և միացման կետից: Եթե իրադարձությունը չի վերահսկվում, այն կարող է առաջացնել աղեղային աղեղ, շփման էրոզիա կամ եռակցում, միակցիչի վնասում և կոնդենսատորների և հաղորդիչների վրա չափազանց մեծ լարվածություն:
Նախալիցքավորման սխեման սահմանափակում է այս անցումային պրոցեսը դիմադրության և կառավարվող ռելեի, կոնտակտորի կամ պինդ վիճակի ուղու միջով, նախքան հիմնական սնուցման ուղու փակվելը: Նախալիցքավորման ճիշտ նախագծումը պաշտպանում է միակցիչները, կոնտակտորները, կոնդենսատորները և էլեկտրական էլեկտրոնիկան տրանսպորտային, արդյունաբերական, ռոբոտացված և ենթակառուցվածքային համակարգերում:
Արագ պատասխան. Նախնական լիցքավորման սխեմայի չափսերը որոշեք՝ հիմնվելով առավելագույն լարման, վատագույն դեպքում հաստատուն միացման տարողության, թույլատրելի սկզբնական հոսանքի, նպատակային լարման հարաբերակցության, բաղադրիչների հանդուրժողականության, արտահոսքի բեռի և թույլատրելի մեկնարկի ժամանակի վրա: Ընտրեք դիմադրությունը սկզբնական հոսանքի սահմանաչափից և RC ժամանակի պահանջից, այնուհետև ստուգեք իմպուլսի էներգիան, գագաթնակետային լարումը, կրկնության հաճախականությունը, անջատիչի վարկանիշները, BMS լարման հետադարձ կապը, ժամանակի սպառման վարքագիծը և գլխավոր կոնտակտորի փակման հոսանքը ամբողջ համակարգում:
Հիմնական տուփեր
Առանց նախնական լիցքավորման սխեմայի, բարձր լարման մարտկոցի միացումը կարող է առաջացնել հոսանքի հսկայական ալիք։ Այս ալիքը կարող է եռակցել կոնտակտները և վնասել միակցիչները։
Նախնական լիցքավորման սխեման օգտագործում է դիմադրություն՝ մուտքային հոսանքը սահմանափակելու համար։ Սա թույլ է տալիս կոնդենսատորներին լիցքավորվել դանդաղ և անվտանգ։
Ընտրեք ճիշտ դիմադրությունը՝ հաշվարկելով այն էներգիան, որը այն պետք է կլանի։ Դիմադրությունը պետք է կառավարի կոնդենսատորի կուտակված էներգիան՝ առանց գերտաքացման։
BMS-ը վերահսկում և վերահսկում է նախնական լիցքավորման հաջորդականությունը։ Այն պետք է փակի գլխավոր կոնտակտորը միայն այն դեպքում, երբ չափված հաստատուն միացման լարումը բավականաչափ մոտ է փաթեթի լարմանը և նախքան նախնական լիցքավորման ժամկետի ավարտը։
Պաշտպանեք համակարգը ապահովիչներով, լարման մոնիթորինգով և ջերմաստիճանի սենսորներով: Սրանք կանխում են վնասը և ապահովում են երկարատև հուսալիություն:
Մաս 1. Մուտքային հոսանքի խնդիրը և նախնական լիցքավորման սկզբունքը
1.1 Բարձր լարման բլոկների միակցիչի վնասը և համակարգային ռիսկերը
Բարձր լարման լիթիումային մարտկոցը կարող է ապահովել զգալի խափանման էներգիա։ Սկզբնական միացման ժամանակ չլիցքավորված մշտական միացման կոնդենսատորը ներկայացնում է ցածր դիմադրության անցումային բեռ։ Արդյունքում առաջացող հոսանքը սահմանափակվում է մարտկոցով, կոնդենսատորի ESR-ով, մալուխներով, շիթերով, միակցիչներով, կոնտակտորներով և թափառող ինդուկտիվությամբ։ Այն պետք է հաշվարկվի և ստուգվի իրական համակարգի համար։
Parameter | Արժեք / դիտարկում |
|---|---|
Առավելագույն միացման հոսանք (առանց նախնական լիցքավորման) Կախված է կիրառությունից. հաշվարկեք իրական շղթայից | |
Օրինակ՝ գագաթնակետ (80 Վ LiFePO4 փաթեթ): Համընդհանուր արժեք չէ. ստուգեք վերլուծությամբ և փորձարկմամբ: | |
Ընդհանուր ցիկլի դիմադրությունը որոշվում է բջիջներով, շիթերով, մալուխներով, միակցիչներով և անջատիչներով | |
հետեւանք | Լուրջ կոնտակտորային կոնտակտային եռակցում |
Մեխանիզմը պարզ է։ DC-link կոնդենսատորները լիցքավորվում են գրեթե ակնթարթորեն, dv/dt սահմանափակվում են միայն պարազիտներով։ Սա առաջացնում է մեծ I²t լարվածություն և աղեղային առաջացումԿոնտակտները կարող են հեղուկանալ և եռակցումը փակվել։ Եռակցման հայտնաբերումը պարտադիր է համարվում բարձր ներհոսքի շրջաններում, ինչը հաստատում է, որ եռակցումը ճանաչված և սպասվող ձախողման ռեժիմ է, երբ նախնական լիցքավորումը բացակայում է։ Աղբյուրը քանակականորեն չի որոշում եռակցման հաճախականությունը, բայց ռիսկը լավ հաստատված է։
1.2 Նախնական լիցքավորման սկզբունքը՝ RC ժամանակի հաստատունի մեղմ մեկնարկ
Նախալիցքավորման սխեման հաջորդաբար միացնում է հոսանքի սահմանափակող դիմադրությունը ավելի փոքր ռելեի հետ։ Այս դիմադրությունը զուգահեռ է տեղադրված գլխավոր կոնտակտորին։ Հաջորդականությունը ծավալվում է հինգ քայլով.
Գլխավոր կոնտակտորը մնում է բաց, քանի դեռ կոնդենսատորները չեն լիցքավորվում: Համապատասխան հաստատուն հոսանքի նախալիցքավորման ռելեն, կոնտակտորը կամ պինդ վիճակի անջատիչը փակվում է՝ հոսանքն ուղղորդելով հոսանքի սահմանափակող դիմադրության միջով:
Կոնդենսատորները լիցքավորվում են աստիճանաբար՝ կանխելով հանկարծակի լիցքավորումը։
Համակարգը վերահսկում է մինչև մատակարարման լարման մոտավորապես 90%-ի հասնելը։
Գլխավոր կոնտակտորը փակվում է, ամբողջ հզորությունը միանում է, և ռելեն բացվում է։ Գլխավոր կոնտակտորը պետք է փակվի միայն այն դեպքում, երբ հաստատուն միացման լարումը բավականաչափ բարձրացել է և քանի դեռ նախնական լիցքավորման ուղին դեռ փակ է։ Գլխավոր ուղին ստուգելուց հետո կարգավորիչը բացում է նախնական լիցքավորման անջատիչը, որպեսզի դիմադրությունը չանցնի անընդհատ բեռնվածության հոսանք։ Լրացումը պետք է հիմնված լինի չափված լարման տարբերության, լարման բարձրացման վարքագծի և տրամաչափված ժամանակի սպառման վրա։ 90–95% լարման հարաբերակցությունը տարածված է, բայց այն ունիվերսալ չէ. թույլատրելի մնացորդային լարումը պետք է ստացվի գլխավոր կոնտակտորի թույլատրելի փակման հոսանքից և շղթայի ընդհանուր դիմադրությունից։
Մաս 2. Նախալիցքավորման սխեմայի նախագծման համար բաղադրիչների ընտրություն
2.1 Հզորության և իմպուլսային էներգիայի համար դիմադրության չափսերի որոշում
Նախալիցքավորման դիմադրությունը սկզբնապես լիցքաթափված DC-կապակցված կոնդենսատորը լիցքավորելու համար անհրաժեշտ էներգիայի մեծ մասը վերածում է ջերմության: 0 Վ-ից իդեալական RC լիցքավորման համար այս էներգիան մոտավորապես E = 0.5 × C × V² է: Հետևաբար, 800 Վ լիցքավորված 60 մՖ կոնդենսատորը ներկայացնում է 19,200 Ջ, ինչը անսովոր պահանջկոտ օրինակ է: Ընտրված դիմադրությունը կամ դիմադրությունների բանկը պետք է համապատասխանի իրական իմպուլսային էներգիային, գագաթնակետային լարմանը, իմպուլսի տևողությանը, կրկնության հաճախականությանը, տեղադրմանը, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանին և կյանքի ավարտի պայմաններին: Կիրառեք բաղադրիչների արտադրողի իմպուլսային բեռնվածքի կորերը և փաստաթղթավորված նախագծային սահմանը, այլ ոչ թե ունիվերսալ բազմապատկիչը: Դիմադրությունը որոշում է ինչպես սկզբնական հոսանքը, այնպես էլ լիցքավորման ժամանակը: Իդեալական RC միացման համար Vdc(t) = Vpack × (1 − e^(−t/RC)): 2 վայրկյանում 99%-ին հասնելու համար անհրաժեշտ է մոտ 4.605 ժամանակային հաստատուններ, ուստի τ ≈ 0.434 վ և R ≈ 7.24 Ω 60 մՖ-ի համար: Մոտակա ստանդարտ արժեքը կարելի է դիտարկել միայն սկզբնական հոսանքը, դիմադրության իմպուլսային հզորությունը, լարման անվանական արժեքը, հանդուրժողականությունը, շղթայական տարողության հանդուրժողականությունը և կոնտակտորի փակման թույլատրելի հոսանքը ստուգելուց հետո: Սկզբնական դիմադրության հզորությունը P0 = V²/R է, ապա նվազում է կոնդենսատորի լիցքավորմանը զուգընթաց: Միայն անընդհատ հզորությունը չի որոշում պիտանիությունը: 48 Վ, 30,000 µF համակարգի համար իդեալական լիցքի էներգիան մոտ 34.6 Ջ է, բայց 100 Ω դիմադրության գոյատևումը կախված է դրա իմպուլս-էներգիայի կորից, տարրի լարման սահմանից, կառուցվածքից, տեղադրումից, ջերմաստիճանից և պահանջվող ցիկլի միջակայքից: Մի՛ եզրակացրեք իմպուլսային հզորությունը միայն 50 Վտ կամ 10 Վտ անընդհատ հզորությունից:
Ջերմաստիճանի բարձրացումը պահանջում է ուշադրություն: Չնայած նախնական լիցքավորումը տևում է ընդամենը մի քանի վայրկյան, մեծ ջերմություն է անջատվում անմիջապես: Ռեզիստորի մակերեսի ջերմաստիճանը պետք է մնա բաղադրիչի առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանի սահմաններում: Ալյումինե պատյանով և հաստ թաղանթով հզորության դիմադրությունները տարածված ընտրություն են: Պահանջվում է ցածր դիմադրության շեղում, և ռեզիստորի լարման վարկանիշը պետք է գերազանցի համակարգի առավելագույն DC-շղթայի լարումը: Անհատական իմպուլսներ մինչև 1,000 Վ կարող է մշակվել առանց լրացուցիչ սառեցման, եթե ճիշտ նախագծված լինի: Բարձր իմպուլսային հաճախականությունները կամ անընդհատ բեռները կարող են պահանջել ջերմային օպտիմալացում ալյումինե պատյանների միջոցով: Հաշվարկները պետք է օգտագործեն առավելագույն հավաստի փաթեթի լարումը և ամենավատ դեպքում DC միացման տարողունակությունը, դիմադրության հանդուրժողականությունը, ջերմաստիճանը և կրկնության սխեման: Սահմանեք նախագծային մարժան՝ հիմնվելով դիմադրության արտադրողի իմպուլսի, լարման, ջերմաստիճանի և ծառայության ժամկետի տվյալների վրա և վավերացրեք այն ամբողջական հավաքման մեջ:
2.2 Ռելեի, կոնտակտորի և MOSFET տոպոլոգիաներ
Նախալիցքավորման ուղու վրա գտնվող անջատիչ տարրը կրում է հոսանքը կոնդենսատորի լիցքավորման ժամանակ։ Այս դերում գերիշխում են երեք տեխնոլոգիաներ.
տեխնոլոգիա | Առավելությունները | Թերությունները |
|---|---|---|
Էլեկտրամեխանիկական ռելեներ / փոքր կոնտակտորներ | Նախնական լիցքավորման ուղու ավանդական, հաստատված մոտեցում | Առջևի լարման լարվածություն. սխալ օգտագործման դեպքում կարող է տուժել աղեղային կամ եռակցված կոնտակտներից |
MOSFET-ի վրա հիմնված պինդ վիճակի անջատիչներ | Արագ, կրկնվող, նվազագույն շփման մաշվածություն; կարող է ներդրվել որպես կոմպակտ, բարձր հուսալիության պինդ վիճակի ռելե | Ավելի բարձր բաղադրիչների արժեք և ավելի շատ նախագծային ջանքեր նախնական փուլում |
Էլեկտրամեխանիկական ռելեները մնում են հաստատված մոտեցումը Նախալիցքավորման սխեմայի նախագծում Բարձր լարման լիթիումային մարտկոցներում: Այս բաղադրիչները ենթարկվում են լարման լարվածության և կարող են տուժել աղեղային կամ եռակցված կոնտակտներից, եթե սխալ օգտագործվեն: MOSFET-ի վրա հիմնված պինդ վիճակի անջատիչները ապահովում են արագ, կրկնվող աշխատանք՝ նվազագույն կոնտակտային մաշվածությամբ: Դրանք կարող են իրականացվել որպես կոմպակտ, բարձր հուսալիության պինդ վիճակի ռելեներ՝ օգտագործելով մեկուսացված դրայվերներ: Փոխզիջումը բաղադրիչների ավելի բարձր արժեքն է և նախնական նախագծման ավելի շատ ջանքերը: BMS-ը կառավարում է տոպոլոգիային հատուկ անջատման հաջորդականությունը: Մեկ տարածված երկու կոնտակտորային ճարտարապետության մեջ նախ փակվում է մեկ գլխավոր կոնտակտոր, որին հաջորդում է նախալիցքավորման անջատիչը. այլ համակարգերը նախալիցքավորումը տեղադրում են այլ կողմում կամ օգտագործում են պինդ վիճակի ուղի: Կարգավորիչը վերահսկում է փաթեթի լարումը, հաստատուն միացման լարումը, անցած ժամանակը և, որտեղ հնարավոր է, նախալիցքավորման հոսանքը: Այն փակում է շրջանցիկ կոնտակտորը միայն այն դեպքում, երբ մնացորդային լարումը և կանխատեսված փակման հոսանքը գտնվում են հաստատված սահմանների սահմաններում, ապա հաստատում է գլխավոր ուղին՝ նախալիցքավորման անջատիչը բացելուց առաջ:
Մաս 3. Նախնական լիցքավորման հաշվարկներ և ժամանակի հաջորդականություն
3.1 Դիմադրության արժեքի և ներխուժման հոսանքի հաշվարկ
Իդեալական RC լիցքի համար ընդհանուր ժամանակային հավասարումը հետևյալն է. R = −t / [C × ln(1 − k)], որտեղ k-ն նպատակային հաստատուն միացման և փաթույթի լարման հարաբերակցությունն է: Աղյուսակում օգտագործվում է R = t/(5C)-ը, որը հինգ ժամանակային հաստատուններից հետո մոտավորապես 99.3% լիցքավորման հատուկ դեպքն է: Սկզբնական հոսանքի սահմանափակումը R ≥ ΔV₀/Imax է՝ հիմնված սկզբնական լարման տարբերության վրա: Օգտագործեք ավելի խիստ արդյունքը, ապա ստուգեք թույլատրելի շեղումները, արտահոսքի բեռը և իմպուլսի սահմանները:
Նպատակ | Ֆորմուլա | Փոփոխականների |
|---|---|---|
Դիմադրությունը ցանկալի լիցքավորման ժամանակից | R = t / (5 × C) | R-ը՝ Ω-ում, t-ն՝ s-ում, C-ն՝ F-ում |
Հոսանքի սահմանից նվազագույն դիմադրություն | R_min = U / I_max | U-ն V-ում, I_max-ը՝ A-ում |
Առավելագույն ներխուժման հոսանք | I_max = U / R | I_max A-ում |
Նախնական լիցքավորման ցիկլի ընթացքում կլանված էներգիա | E = 0.5 × C × U² | E-ն J-ով |
Միջին հզորությունը կրկնվող ցիկլերի ընթացքում | P_միջին = E_գում / t_գում | P_միջին W-ում |
Դիտարկենք 800 Վ լիթիումային մարտկոցում տեղադրված 1000 մկՖ ծավալով հաստատուն հոսանքի միացման կոնդենսատոր։ Նպատակային լիցքավորման ժամանակը մեկ վայրկյան է։ Օգտագործելով ժամանակի բանաձևը՝ R-ը հավասար է 1-ի բաժանած 5-ի և 0.001-ի արտադրյալի, որը տալիս է 200 Ω։ Միացման ժամանակ առավելագույն միացման հոսանքը հավասար է 800 Վ բաժանած 200 Ω-ի կամ 4 Ա-ի։ Եթե առավելագույն թույլատրելի միացման հոսանքը 6 Ա է, ապա նվազագույն դիմադրությունը դառնում է 800 Վ բաժանած 6 Ա-ի, մոտավորապես 133 Ω։ Նախագծողը ընտրում է 200 Ω։ Այս ընտրությունը բավարարում է և՛ ժամանակի պահանջը, և՛ հոսանքի սահմանը։
Դիմադրությունը պետք է յուրաքանչյուր ցիկլի ընթացքում կլանի կոնդենսատորի կուտակված էներգիան: Նախնական լիցքավորման էներգիան հավասար է 0.5-ի, բազմապատկած տարողության և լարման քառակուսիի: 800 Վ լարման դեպքում 1000 մկՖ-ի համար սա հավասար է 0.5-ի, բազմապատկած 0.001-ի, բազմապատկած 640,000-ի կամ 320 Ջ-ի: Դիմադրության իմպուլսային էներգիայի վարկանիշը պետք է գերազանցի այս արժեքը՝ որոշակի անվտանգության միջակայքով:
Կրկնվող նախնական լիցքավորման ցիկլերը պահանջում են ջերմային գնահատում: Եթե համակարգը տասը վայրկյանի ընթացքում կատարում է երեք նախնական լիցքավորում, ընդհանուր էներգիան հավասար է 960 Ջ-ի: Միջին հզորության ցրումը հավասար է 960 Ջ-ի բաժանած 10 վ-ի, կամ 96 Վտ-ի: Դիմադրությունը պետք է դիմանա այս ջերմային բեռին՝ առանց գերազանցելու իր առավելագույն ջերմաստիճանային արժեքը: Նախալիցքավորման սխեմայի նախագծում պետք է հաշվի առնել այն դեպքերը, երբ գլխավոր կոնտակտորը բազմիցս բացվում և փակվում է խափանման վիճակից հետո։ Դիմադրությունը պետք է գնահատվի, թե քանի անգամ այն կարող է արագ հաջորդականությամբ ցիկլով անցած առանց գերտաքացման։
3.2 Ժամանակի տևողություն և կոնտակտորի փակման տրամաբանություն
RC ժամանակի հաստատուն τ-ն հավասար է դիմադրության և տարողության արտադրյալին։ 200 Ω և 1000 µF-ի դեպքում τ-ն հավասար է 0.2 վայրկյանի։
Ժամանակի կայուն | Կոնդենսատորի մոտավոր լիցքավորման մակարդակը |
|---|---|
≈ 95% | |
5տ | ≈ 99%։ Իդեալական օրինակում երեք ժամանակային հաստատունները հավասար են 0.6 վայրկյանի և առաջացնում են մոտ 95% լիցք։ Սա հաշվարկային հղում է, այլ ոչ թե ֆիքսված ուշացումից հետո փակման հրաման։ BMS-ը պետք է ստուգի չափված DC միացման լարումը, գլխավոր կոնտակտորի մնացորդային լարումը, լարման բարձրացման արագությունը, սենսորի հավանականությունը և ժամանակի սպառման կարգավիճակը փակելուց առաջ։ Արտահոսքի բեռները կամ բաց դիմադրությունը կարող են կանխել սպասվող կորը նույնիսկ ժամանակաչափի ժամկետի ավարտից հետո։ |
BMS-ը հետևում է սահմանված հաջորդականությանը անվտանգ նախնական լիցքավորման ավարտի համար՝
Անվտանգության ստուգումները նախ կատարվում են համակարգի ամբողջականությունը ստուգելու համար։
Նախնական լիցքավորման ուղին փակվում է, թույլ տալով հոսանքի հոսքը դիմադրության միջով։
Դիմադրությունը սկսում է մարտկոցի փաթեթի լարման թեքահարթակի թեստը։
Փաթեթի լարումը բարձրանում է դեպի նախալիցքավորման լարման շեմը։
BMS-ը հաստատում է լարման համապատասխանությունը բլոկի և կոնդենսատորի միջև։
Գլխավոր կոնտակտորը փակվում է՝ միացումն ավարտելու համար։ Փակման չափանիշը պետք է սահմանափակի գլխավոր կոնտակտորի մնացորդային լարումը, որպեսզի կանխատեսված փակման հոսանքը մնա իր ստուգված հնարավորությունների սահմաններում։ Փաթեթավորման և բեռնման կողմերի ճշգրիտ չափումը հատկապես կարևոր է բարձր լարման դեպքում։ BMS-ը պետք է նաև հայտնաբերի անհավանական արագ աճը, կանգ առած աճը, հակադարձ լարումը կամ ավելորդ չափումների միջև անհամապատասխանությունը, որտեղ դա պահանջվում է ռիսկերի վերլուծությամբ։
Կոնտակտորի վաղաժամ փակումը, երբ գլխավոր կոնտակտորը միանում է նախնական լիցքավորման լրիվ ավարտից առաջ, կարող է հանգեցնել բարձր ներհոսքային հոսանքների և վնասման: Նախնական լիցքավորման երկար կամ փոփոխական ժամանակը կարող է վկայել դիմադրության անբավարար չափսերի կամ սենսորների անսարքության մասին: Դիմադրության չափազանց տաքացումը կամ ախտորոշիչ տվյալների բացակայությունը կարող են ազդանշան լինել ջերմային կամ կառավարման խնդիրների մասին՝ վտանգելով համակարգի խափանումը:
Շեմի ճիշտ ստուգումը օգնում է խուսափել կոնտակտորային եռակցումից կամ վաղաժամ խափանումից: Այս սկզբունքները վերաբերում են արդյունաբերական բոլոր ոլորտներին, ներառյալ LiFePO4 մարտկոցներով աշխատող բժշկական սարքավորումների պահուստային համակարգերը, NMC փաթեթների միջոցով ռոբոտաշինական էներգիայի կառավարումը և ենթակառուցվածքային տրանսպորտային կիրառությունները: Յուրաքանչյուր համակարգ պահանջում է ժամանակի ուշադիր ստուգում և լարման մոնիթորինգ՝ հուսալի երկարաժամկետ շահագործման համար:
Մաս 4. Կիրառման և պաշտպանության ռազմավարություններ
4.1 Ռեզիստորի պաշտպանություն՝ միաձուլմամբ և մոնիթորինգով
Նախալիցքավորման դիմադրությունը յուրաքանչյուր հաջող մեկնարկի ժամանակ ունենում է որոշակի իմպուլս և հնարավոր է՝ ավելի մեծ լարվածություն աննորմալ կամ կրկնվող փորձերի ժամանակ: BMS-ը պետք է վերահսկի փաթեթի լարումը, հաստատուն միացման լարումը, անցած ժամանակը և, որտեղ դա արդարացված է, հոսանքի կամ դիմադրության ջերմաստիճանը: Կարող է ավելացվել հատուկ ապահովիչ կամ ապահովիչ տարր, երբ խափանումների վերլուծությունը ցույց է տալիս դրա անհրաժեշտությունը, բայց այն ունիվերսալ չէ. պետք է ստուգվի դրա հաստատուն լարման վարկանիշը, ընդհատման վարկանիշը, ժամանակ-հոսանքի վարքագիծը և գլխավոր ապահովիչի և անջատիչ սարքերի հետ համակարգումը:
Մոնիթորինգի տեսակը | Իրականացման մանրամասն | Պաշտպանական նպատակ |
|---|---|---|
Հետևում է DC միացման լարմանը նախնական լիցքավորման ընթացքում։ Օգտագործում է շեմի հայտնաբերում հիստերեզիսի կառավարմամբ՝ հիմնական շղթայի միացումից առաջ ամբողջական լիցքավորումը (սովորաբար մարտկոցի լարման մոտ 90–95%-ը) հաստատելու համար։ | Կանխում է գլխավոր շղթայի ակտիվացումը մինչև կոնդենսատորների բավարար լիցքավորումը | |
Ընթացիկ զգայություն | Հայտնաբերում է աննորմալ նախալիցքավորման վարքագիծ, ինչպիսիք են բաց միացումները, կարճ միացումները կամ թերի նախալիցքավորման պայմանները | Ակտիվացնում է ահազանգերը, կանխում է շարժիչի աշխատանքը կամ նախաձեռնում է անվտանգ անջատում |
Ջերմաստիճանի չափում նախնական լիցքավորման դիմադրությունների վրա | Հետևում է լիցքավորման ցիկլերի ընթացքում զգալի էներգիա ցրող դիմադրիչների ջերմային լարվածությանը | Կանխում է ջերմային վնասը և բաղադրիչների վաղաժամ խափանումը |
Ժամանակաչափի վրա հիմնված վերահսկողություն | Կարգավորելի ուշացման ժամանակաչափեր (100 մվ-ից մինչև 5 վայրկյան) վերահսկում են նախնական լիցքավորման տևողությունը | Ապահովում է նախնական լիցքավորման ավարտը անվտանգ ժամանակահատվածում։ Ժամանակի սպառման պաշտպանությունը կանխում է ջերմային վնասը։ |
Ախտորոշիչ ալգորիթմներ | Վերահսկեք դիմադրության վատթարացումը, կոնտակտորի մաշվածությունը և կոնդենսատորի վիճակը, տրամադրեք վաղ նախազգուշացման ցուցիչներ | Հնարավորություն է տալիս կանխատեսողական սպասարկման և կանխում է համակարգի վնասումը քայքայված բաղադրիչներից |
Նախալիցքավորման դիմադրության նախագծման մեջ ջերմային կառավարումը կարևորագույն ճարտարագիտական հաշվի առնելիք է, որն անմիջականորեն ազդում է համակարգի հուսալիության և շահագործման երկարակեցության վրա: Լիցքավորման ցիկլի ընթացքում նախնական լիցքավորման դիմադրությունը պետք է ցրի զգալի էներգիա՝ էլեկտրական էներգիան վերածելով ջերմության: Եթե այս ջերմային լարվածությունը անբավարար է կառավարվում, դա կարող է հանգեցնել բաղադրիչների վաղաժամ խափանման, աշխատանքի վատթարացման և անվտանգության հնարավոր վտանգների: Երկակի ուղու ճարտարապետությունը սովորաբար համատեղում է հոսանքի սահմանափակմամբ նախնական լիցքավորման ուղին ցածր կորուստներով գլխավոր շրջանցիկ ուղու հետ: Բաղադրիչի հոսանքի, տարողության և ժամանակի միջակայքերը պետք է վերցված լինեն իրական նախագծումից, այլ ոչ թե ընդհանուր սահմաններից: Ախտորոշումը կարող է համեմատել չափված լարման աճի կորը սպասվող RC ծրարի հետ՝ բաց դիմադրություն, կարճ միացում նախնական լիցքավորման անջատիչ, չափազանց բեռ, փոփոխված տարողություն կամ սենսորի խափանում հայտնաբերելու համար: Կրկնակի փորձերը պետք է սահմանափակվեն և ջերմային հսկողության տակ լինեն:
4.2 Խափանման եղանակներ. եռակցված կոնտակտորներ և հայտնաբերում
Կոնտակտորային եռակցումը բարձր լարման լուրջ խափանման ռեժիմ է: Եռակցված սարքը չի կարող ապահովել պատվիրված մեկուսացումը, չնայած մեկ այլ հաջորդական կոնտակտոր դեռ կարող է ընդհատել շղթան ավելորդ ճարտարապետության դեպքում: BMS-ը պետք է կատարի տոպոլոգիային համապատասխան եռակցման հայտնաբերում, կանխի անվտանգ վերագործարկումը, գրանցի խափանումը և հնարավորության դեպքում պահպանի մնացած մեկուսացման ուղին:
Հայտնաբերման մեթոդ | Աշխատանքային Principle |
|---|---|
Բաց կոնտակտորի հրամանով չափվում է նրա երկու ծայրերի լարումը։ Առողջ բաց կոնտակտը ցույց է տալիս զգալի լարում (մինչև լրիվ լարման/մատակարարման լարում), եռակցված կոնտակտի դեպքում այն գրեթե զրո է, քանի որ հոսանքը դեռևս հոսում է դրա միջով։ | |
Ավտոբուսից աղբյուր համեմատություն | Լիցքավորման ուղու վրա, երկու լիցքավորման կոնտակտորներին բացելու հրաման տալուց հետո, բարձր լարման գծի լարումը համեմատվում է լիցքավորիչի/արտաքին մատակարարման լարման հետ: Եթե երկու լարումները հետևում են միմյանց, այլ ոչ թե շեղվում, հոսանքը դեռևս հոսում է այնտեղ, որտեղ չպետք է, ինչը ցույց է տալիս այդ ուղու վրա եռակցման առկայություն: |
Հաջորդական մեկուսացման փորձարկում | Երբ մի քանի կոնտակտորներ կիսում են հոսանքի ուղին, դրանք բացվում են մեկ առ մեկ, և լարումը վերստուգվում է յուրաքանչյուր քայլից հետո։ Սա որոշում է, թե որ կոնկրետ կոնտակտորն է եռակցվել, այլ ոչ թե միայն հաստատում է, որ ուղու որևէ մասում եռակցում կա։ |
Այս եռակցման ստուգումները սովորաբար կատարվում են այն պահերին, երբ համակարգն արդեն ակնկալում է, որ կոնտակտորները բաց կլինեն, և շարժիչի մոմենտը անհրաժեշտ չէ, օրինակ՝ լիցքավորման ավարտից անմիջապես հետո կամ անջատման հաջորդականության ընթացքում, նախքան մեքենան աննկատ մնալը: Դրանք անընդհատ չեն աշխատում նորմալ վարման ընթացքում, քանի որ կոնտակտորը դիտավորյալ բացելը բեռի տակ՝ պարզապես այն ստուգելու համար, կենթարկի այն նույն աղեղային լարմանը, որը թեստը նախատեսված է հայտնաբերելու համար: Նախալիցքավորման սխեմայի ճիշտ նախագծումը ապահովում է, որ այս հայտնաբերման մեթոդները հուսալիորեն գործեն համակարգի ողջ կյանքի ընթացքում:
Նախագծման հոսքը հետևում է հինգ տրամաբանական քայլի: Ինժեներները սահմանում են համակարգի պարամետրերը, ներառյալ մարտկոցի լարումը և բեռնվածքի տարողունակությունը: Նրանք ընտրում են նախնական լիցքավորման դիմադրության արժեքը և դրա էներգիայի վարկանիշը: Նրանք ընտրում են համատեղելի ռելե կամ կոնտակտոր: Նրանք որոշում են RC ժամանակացույցը և BMS կառավարման տրամաբանությունը: Նրանք իրականացնում են պաշտպանություն՝ միացման, հոսանքի մոնիթորինգի և ժամանակի սահմանափակման վերահսկողության միջոցով:
Բարձր լարման մարտկոցներում նախնական լիցքավորման սխեմայի ճիշտ նախագծումը ապահովում է միակցիչի երկարակեցությունը և համակարգի անվտանգությունը: Ինժեներները փորձարկում են ամենավատ պայմաններում, ինչպիսին է լիովին լիցքաթափված կոնդենսատորը, որպեսզի համոզվեն, որ դիմադրությունը չի գերտաքանում:
Այս մոտեցումը տարածվում է 800 Վ համակարգերի վրա: Բարձր լարումը պահանջում է ավելի մեծ ուշադրություն ներհոսքի կառավարմանը: Նույն սկզբունքները կիրառվում են նաև բժշկական, ռոբոտաշինության և արդյունաբերական կիրառություններում:
ՀՏՀ
Արդյունաբերական համակարգերում նախնական լիցքավորման կրկնվող ցիկլերի համար որ տեսակի դիմադրությունն է ամենաարդյունավետը։
Օգտագործեք դիմադրություն կամ դիմադրությունների հավաքածու՝ հաշվարկված ալիքային ձևի համար փաստաթղթավորված իմպուլսային էներգիայով, տարրի լարմամբ, ջերմաստիճանով և կրկնության հնարավորությամբ: Մետաղալարային, հաստաթաղանթային և այլ հզորության դիմադրություն ունեցող տեխնոլոգիաները կարող են հարմար լինել, երբ դրանց արտադրողի տվյալները աջակցում են աշխատանքային ցիկլին: Ստուգեք դիմադրության հանդուրժողականությունը, մոնտաժը, սառեցումը, թրթռումը և փորձերի միջև վերականգնման ժամանակը:
Ինչո՞վ է տարբերվում LiFePO4 և NMC լիթիումային մարտկոցների նախնական լիցքավորման դիզայնը։
Նախնական լիցքավորման չափսերը հիմնականում որոշվում են փաթեթի առավելագույն լարմամբ, սկզբնական լարման տարբերությամբ, հաստատուն միացման տարողունակությամբ, աղբյուրի և օղակի դիմադրությամբ, թույլատրելի հոսանքով և գործարկման ժամանակով՝ ոչ միայն քիմիական նյութերով: LiFePO4-ը և NMC-ն օգտագործում են տարբեր բջջային լարումներ և շարքային հաշվարկներ, բայց երկու քիմիական նյութերից յուրաքանչյուրի փաթեթները կարող են ունենալ նույն լարումը: Համեմատեք փաթեթի ամբողջական տեխնիկական բնութագրերը՝ փոխարենը ենթադրելու, որ NMC-ն ավտոմատ կերպով պահանջում է ավելի մեծ դիմադրություն:
Ի՞նչ է պատահում, եթե BMS-ը նախնական լիցքավորման ժամանակի սպառման խափանում է հայտնաբերում։
BMS-ը պետք է դադարեցնի մեկնարկը, կոնտակտորներին հրահանգ տա անցնել հաստատված անվտանգ վիճակի, կասեցնի թույլատրելի սահմանից բարձր ավտոմատ կրկնությունները և գրանցի ախտորոշիչ տվյալները: Խափանման հետաքննությունը պետք է ներառի դիմադրությունը, նախնական լիցքավորման անջատիչը, կոնտակտորները, լարման սենսորները, լարերը, բեռնվածքի կողմում կարճ միացումը կամ արտահոսքը, և հաստատուն միացման կոնդենսատորը:
Ինչո՞ւ է 800 Վ մարտկոցային համակարգը պահանջում ավելի խիստ նախնական լիցքավորման կառավարում, քան 400 Վ համակարգը։
Նույն տարողության և սկզբնական պայմանների դեպքում կուտակված էներգիան մասշտաբավորվում է լարման քառակուսիով, ուստի 800 Վ-ն ներկայացնում է 400 Վ իդեալական կոնդենսատորի էներգիայի չորսապատիկը: Ավելի բարձր լարումը նաև մեծացնում է մեկուսացման, սողքի, անջատման, չափման, աղեղային կառավարման և բաղադրիչների լարման պահանջները: Իրական նախնական լիցքավորման էներգիան և հոսանքը դեռևս կախված են ամբողջական շղթայից և սկզբնական լարման տարբերությունից:
