Rėmėja TTI.
Nesvarbu, ar BMS, ar variklio valdymas, čia pateikiamos pagrindinės specifikacijos, kad suprastumėte, kada
šių svarbių EV komponentų tiekimas.
Elektrinių transporto priemonių populiarumas ir rinkos dalis ir toliau auga, o elektros srovė yra ateities kuras. Anot Ajibola Fowowe, „Honeywell“ pasaulinio pasiūlymo vadovo, dabartiniai jutikliai yra esminis šių dienų EV komponentas.
„Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS) naudoja srovės jutiklius kartu su kitais jutikliais, tokiais kaip įtampos ir temperatūros jutikliai, kad galėtų stebėti akumuliatoriaus įkrovos būseną ir bendrą būklę. Kitas srovės jutiklių panaudojimas yra variklio valdymas, kai juo remiamasi norint greitai aptikti ir atskirti elektros pavaros gedimą“, – sakė Fowowe.
Nepriklausomai nuo naudojimo atvejo, yra keletas aspektų, kuriuos turi suprasti EV inžinieriai, rinkdamiesi iš daugelio galimų srovės jutiklių. Štai ką reikia žinoti.
EV srovės jutiklių tipai
Yra įvairių tipų srovės jutikliai, kurių kiekvienas turi privalumų ir trūkumų EV programoms.
Uždaros grandinės srovės jutikliai
Uždarojo kontūro srovės jutikliai turi grįžtamojo ryšio sistemą, kuri pagerina matavimo tikslumą. Magnetinė šerdis koncentruoja magnetinį lauką, sukuriamą srovės srauto, ir suteikia proporcingą įtampą šerdyje aptiktai srovės dydžiui. Tai leidžia jutikliui generuoti tikslų srovės matavimą. Dėl didelio tikslumo ir stabilumo uždarojo ciklo jutikliai puikiai tinka naudoti BMS.
„Honeywell CSNV 500“ (pavaizduota aukščiau) yra uždarojo ciklo srovės jutiklis, skirtas pirminės srovės matavimo diapazonui ±500 amperų nuolatinės srovės. CSNV 500 turi patentuotą „Honeywell“ temperatūros kompensavimo algoritmą su skaitmenine CAN išvestimi, kad būtų pateikti aukšto tikslumo rodmenys ±0,5 % paklaida temperatūrų diapazone nuo -40⁰ iki 85⁰ C, kad sistema veiktų ir būtų patikima.
Atviros kilpos srovės jutikliai
Atviros kilpos srovės jutikliai veikia magnetinės indukcijos principu. Jie susideda iš pirminės apvijos, per kurią teka srovė, ir antrinės apvijos, kuri matuoja indukuotą įtampą. Atvirojo ciklo jutikliams reikia mažiau papildomos elektronikos ir apdorojimo, palyginti su uždarojo ciklo jutikliais, todėl atsako laikas yra greitesnis. Tačiau juos reikia papildomai kalibruoti, nes jie labiau linkę į šilumos ir magnetinio lauko pokyčius. Tai reiškia, kad jie taip pat yra mažiau tikslūs – pasiekia maždaug 2 % pirminių rodmenų paklaidą.
Dėl greito atvirojo ciklo srovės jutiklių reakcijos laiko jie idealiai tinka variklio valdymo funkcijoms. Variklio valdymo programoms nereikia tokio paties tikslumo kaip BMS, todėl tikslumo praradimas, palyginti su uždarojo ciklo arba srauto užtvaro jutikliu, nėra labai svarbus.
„Honeywell CSHV“ atvirojo ciklo jutiklių diapazonas yra nuo 100 amperų iki 1500 amperų, o jų reakcijos laikas siekia net šešias mikrosekundes. Jie naudojami gedimų izoliavimui ir gedimų aptikimui, taip pat variklio greičiui valdyti. Jie taip pat gali būti naudojami akumuliatorių valdymo sistemose, kurioms nereikia labai didelio tikslumo, pavyzdžiui, hibridinėse elektromobiliuose. Šie jutikliai naudoja AEC-Q100 kvalifikuotus integrinius grandynus, kad atitiktų aukštus kokybės ir patikimumo reikalavimus.
Honeywell CSHV serijos atviros kilpos jutiklis
„Honeywell“ CSNV 1500 turi ir uždarojo, ir atvirojo ciklo funkcijas. Tai leidžia jutikliui atitikti 1 % tikslumo reikalavimą ir yra skirtas programoms, kurioms reikalingas didelis tikslumas. CSNV 1500 naudojamas panašioms EV reikmėms kaip CSNV 500, taip pat stacionarioms energijos kaupimo sistemoms ir pramoninėms operacijoms.
Srauto vartų srovės jutikliai
Srauto sklendės srovės jutikliai matuoja srovės magnetinio srauto pokyčius, kai ji teka per magnetinę kilpą, iš kurios galima gauti srovės matavimus. „Honeywell CSNV 700“ yra skirtas naudoti, kai reikalavimai atitinka nuo 500 A iki 1 000 A. Jis turi geresnį nulio poslinkį ir didesnį jutimo diapazoną nei 500 amperų jutikliai, tačiau jis taip pat sunaudoja daugiau energijos nei uždarojo ciklo jutiklis. CSNV 700 tikslumas yra panašus į CSNV 500 – 0,5 %, be to, jame naudojami AEC-Q100 kvalifikuoti integriniai grandynai.
Kaip ir uždarojo ciklo jutiklius, srauto vartų jutiklį geriausia naudoti BMS nustatymuose, kuriems reikalingas didelis tikslumas. Tačiau naudojant srauto vartų jutiklius, inžinieriai turi atsižvelgti į didesnius jų galios poreikius, nes tai gali sunaudoti daugiau akumuliatoriaus energijos.
„Honeywell“ CSSV 1500 yra atviros kilpos ir srauto vartų jutiklio derinys. Jis buvo sukurtas taip, kad atitiktų automobilių saugos vientisumo lygio C (ASIL-C) reikalavimus, taikomus saugai svarbioms programoms, kuriose klientai nori aukštesnio patikimumo ir našumo lygio. Nors daugelis 1500 A jutiklių sunaudoja daugiau energijos, atviros kilpos ir srauto užtvarų technologijų derinys naudoja mažiau energijos, tačiau vis tiek atitinka tikslumo ir funkcinės saugos reikalavimus. Jis atitinka automobilių saugos vientisumo lygio C (ASIL C) reikalavimus, taikomus saugai svarbioms programoms. Šis reikalavimas būdingas akumuliatoriniams elektriniams automobiliams (BEV).
Šunto srovės jutikliai
Šunto srovės jutiklis matuoja įtampos kritimą jutiminiame rezistoriuje, esančiame laidumo kelyje tarp maitinimo šaltinio ir apkrovos. Tai įtaisytas srovės jutiklis, tiesiogiai prijungtas prie šynos; uždaros kilpos, atviros kilpos ir srauto vartų jutikliai yra bekontakčiai jutikliai, kurie neturi tiesioginio ryšio.
Vienas iš šunto jutiklio pranašumų yra tai, kad jis gali akimirksniu išmatuoti srovę. Tačiau jis generuoja daugiau šilumos ir prisideda prie elektros energijos praradimo grandinėje. Taip susidaro parazitinės energijos atliekos. Fowowe teigia, kad šuntavimo technologijos pažanga didina jos patrauklumą aukštos įtampos sistemose, o „Honeywell“ aktyviai tiria papildomą vertę, kurią galima gauti taikant šunto technologiją, pvz., galimą srovės ir įtampos matavimų derinį viename jutiklyje, siekiant sumažinti bendras išlaidas. BMS.
Kiti pagrindiniai EV srovės jutiklių aspektai
Be to, kad apsvarstytų, kurį jutiklį naudoti kurioje programoje, inžinieriai taip pat turės atsižvelgti į kitus kintamuosius. Kadangi jutiklis turi tinkamai veikti įmagnetintoje aplinkoje, jo gebėjimas atlaikyti magnetinius trukdžius yra svarbus. BMS programose, kurios priklauso nuo didelio tikslumo lygio, inžinieriai turės atsižvelgti į jutiklio nulinį poslinkį, kuris yra išvesties arba rodmenų nuokrypio nuo žemiausio matavimo diapazono galo dydis.
Taip pat svarbu atsižvelgti į integracijos lengvumą. EV gali naudoti standartinius valdiklio tinklo (CAN magistralės) arba analoginius išėjimus. CAN komunikacija labiau paplitusi BMS. CAN magistralės ryšio greitį CAN protokolas riboja iki 10 milisekundžių, o tai priimtina BMS. Norint atlikti greitesnius matavimus, variklio valdymo funkcijos naudoja analoginius išėjimus, kurie gali reaguoti per mikrosekundes.
Kitas veiksnys, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra elektromobilio vairavimo aplinka. Elektros automobiliai turi sugebėti tinkamai veikti bet kokiomis sąlygomis – nuo karščio bangos Arizonoje iki sniego audros Niujorke. Todėl reikia atsižvelgti į jutiklio darbinės temperatūros diapazoną. Pasak Fowowe, Honeywell jutikliai sukurti taip, kad išlaikytų našumą nuo -40 iki 85 laipsnių Celsijaus; jutikliai turi Honeywell patentuotą kelių taškų temperatūros kompensavimo algoritmą, užtikrinantį, kad jutikliai gali užtikrinti labai didelį tikslumą ir našumą bet kokiomis vairavimo sąlygomis.
Norėdami sužinoti daugiau apie dabartinius EV jutiklius, apsilankykite Honeywell TTI.