Napi sane kabaos pikolih data?

Metode akuisisi data

Metode deteksi tegangan sel tunggal

Modul akuisisi tegangan sel baterai inggih punika komponen sane mabuat pisan ring sistem pengelolaan baterai daya. Kinerja lan akurasinyane nentuang akurasi penilaian sistem informasi status baterai, lan salanturnyane mapangaruh ring implementasi sane efektif saking strategi kontrol selanturnyane. Metode sane kaanggen ring umum anggen mendeteksi tegangan sel minakadi metode relay array, metode sumber arus konstan, metode akuisisi penguat operasional sane kaisolasi, metode akuisisi sirkuit konversi frekuensi/frekuensi, lan metode akuisisi sirkuit penguat optocoupler linier.

1. Metode Array Relay

Gambar 8{{2}6 nyihnayang diagram blok saking rangkaian akuisisi tegangan baterai madasar antuk metode array relay. Puniki kawangun antuk sensor tegangan terminal, array relay, A{3} D (anlog{4}}to{8} Anggen ngukur tegangan terminal n baterai sane kasambungang ring seri,+1 kawat perlu kasambungang ring soang-soang node ring pak baterai. Rikala ngukur tegangan terminal baterai m-th, mikrokontroler ngirim sinyal kontrol sane anut, sane milih relay sane patut malarapan antuk multiplexer, optokocopler, lan rangkaian penggerak relay, nyambungang m{11} Lumrahnyane, resistensi piranti pengalihan relatif alit, lan kaiwangan sane kaawinang olih resistensi piranti pengalihan punika meh-mehan nenten kauratiang sesampun kagabungin sareng rangkaian pembatas tegangan. Selanturnyane, makasami struktur sirkuit punika sederhana; wantah resistor pembatas tegangan, chip konverter AD, lan akurasi referensi tegangan punika mapangaruh ring akurasi hasil pamuput. Kaiwangan resistor lan chip punika biasane prasida kakaryanin alit pisan. Punika mawinan, metode relay array pinih cocok antuk aplikasi sane ngamerluang pangukuran tegangan baterai individu sane tegeh lan akurasi sane tegeh.

2. Metode Sumber Sane Mangkin Konstan

Prinsip dasar akuisisi tegangan baterai paralel nganggen rangkaian sumber arus konstan inggih punika ngubah tegangan terminal baterai dados sinyal arus sane berubah linier tanpa nganggen resistor konversi. Puniki nincapang kemampuan anti- Ring pak baterai tunggal{3} stage, santukan tegangan terminal baterai relatif rendah, umumnyane pantaraning 2V lan 5V, tegangan punika relatif stabil rikala debit, dadosnyane nincapang kemampuan anti- Punika mawinan, amplifier operasional saluran tunggal tunggal sering kapilih ring proses desain mangda prasida ngamolihang indike puniki. Sangkaning pabinayan desain sirkuit lan aplikasi, rangkaian sumber arus konstan prasida ngambil akeh wangun sane mabinayan.

Rangkaian sane kasinahang ring Gambar 8-7 inggih punika silih sinunggil conto sakadi punika; punika wantah rangkaian sumber arus konstan sane kawangun antuk seri {{2} milih penguat operasional lan terisolasi{3} untu transistor efek lapangan.

Sekadi sane prasida kacingak saking struktur penguat operasional, rangkaian puniki inggih punika multi{{0}s bunter langsung-sed sirkuit penguat sane makoup antuk terbuka sane tegeh -loop gain lan umpan balik negatif sane dalem. Tahap inputnyane nganggen rangkaian amplifier diferensial lan terintegrasi ring chip silikon sane pateh, ngasilang pencocokan kinerja sane becik pisan pantaraning makakalih, lan tahap menengah madue kemampuan amplifikasi sane tegeh. Manut prinsip rangkaian diferensial, rangkaian puniki madue kemampuan penolakan sinyal umum sane kuat sane kuat. Punika mawinan, ritatkala nganggen penguat operasional anggen ngukur tegangan sel individu ring pak baterai, sane umum sane tegeh- modesi lan kemampuan amplifikasi pacang nincapang akurasi pangukuran. Sebuah sane kaisolasi{{9} gate {-s transistor efek (IGFET) inggih punika piranti semikonduktor sane nganggen efek medan listrik rangkaian input anggen ngontrol arus rangkaian output. Rikala punika mamargi ring wewidangan resistensi variabel, arus drain output I punika linier mapaiketan sareng drain input- sumber Iraga. Selanturnyane, gerbang gerbang impedansi saking transistor pinih tegeh, ngasilang arus bocor sane pinih alit, nanging drainate- sumber ring- Gambar 8{{20}7 nganggen P{21}} sasai panincapan - medan mode- transistor efek (FET), lan dioda Zener kasambungang mangda tetep gerbang konstan {{26} Sumber Daya Ucs. Penguat operasional puniki mamargi ring wewidangan linier. Yening wenten sane andap ring- FET resistensi kapilih, tetes tegangan ring negara nenten kauratiang. Kerana nika,

dumogi

Ring persamaan ring ajeng, pabinayan u₁ lan u₁ inggih punika tegangan terminal baterai, lan U₁ inggih punika tegangan output saking rangkaian penguat operasional sane mabalik. Aluh pisan nyingakin dioda Zener sane kasambungang sareng output penguat operasional ngicenin masukan, ngajegang sirkuit ring kahanan sane seimbang. V₀ ↑→ |Uz| → IL →→ |VR| →→ VI ↑→ |V₀| ↓. Ring dija V2 inggih punika tegangan output penguat operasional; VR inggih punika tegangan sane nglintangin resistor R2; lan VI inggih punika tegangan diferensial input penguat operasional, inggih punika, VI=U₁ - U2. Rikala sirkuit punika wenten ring keseimbangan, VI=0. Rangkaian sumber arus konstan madue struktur sederhana, umum sane kuat- kemampuan penolakan mode, akurasi akuisisi sane tegeh, lan praktis sane becik.

3. Amplifier Operasional Isolasi

Penguat operasional isolasi inggih punika komponen elektronik sane prasida ngisolasi sinyal analog antuk listrik. Puniki akeh kaanggen pinaka isolator ring kontrol proses industri lan pinaka media isolasi ring makudang-kudang piranti listrik. Katahan kawangun antuk kalih pahan: pahan input miwah pahan output. Puniki kakuasain mapasahan lan kaimbuhin antuk pasangan magnet. Sinyal punika kamodulasi olih bagian input, nglintangin lapisan isolasi, lan salanturnyane kademodulasi lan kawaliang olih bagian output. Penguat operasional isolasi becik pisan anggen rangkaian akuisisi tegangan sel baterai. Ipun ngisolasi sinyal tegangan terminal baterai input saking sirkuit, punika mawinan ngindarin interferensi eksternal lan nincapang akurasi lan reliabilitas akuisisi sistem. Conto aplikasi khas sampun kacumawisang ring sor puniki.

Gambar 8.8 nyihnayang aplikasi penguat operasional isolasi ring sistem manajemen baterai daya 600V. Pak baterai madaging 50 baterai horizontal -}sid antuk tegangan peringkat 12V, lan tegangan terminalnyane kapolihang siki-siki antuk rangkaian penguat operasional isolasi. ISO 122 inggih punika penguat isolasi sane karancang antuk modulasi lan teknologi demodulasi sane kakemas olih Black & Decker (BBB) ​​ring Amerika Serikat, nganggen teknologi kopling kapasitor presisi lan pengaturan pin dual{8}in{8} Bagian input lan output ISO 122 magenah ring sirkuit sampel, kapisahin antuk kalih kapasitor 1pF sane cocok sane ngawentuk lapisan isolasi. Tegangan isolasi peringkat pinih ageng saking 1500V (AC 60Hz terus-menerus), antuk impedansi isolasi sane tegeh lan akurasi gain sane tegeh lan linieritas, dadosnyane nagingin persyaratan aplikasi praktis. Sekadi sane kacihnayang ring Gambar 8.8, daya input ISO 122 puniki kaambil saking pak baterai otomatis, lan sinyal output, sane madue hubungan linier sareng punika, sampun multipleks, salanturnyane otomatis kakepah antuk kalih resistor presisi sane kakendaliang olih mikrokontroler sadurung kakirim ring input. Daya output punika kaicenin olih modul pasokan daya ring papan sirkuit, lan tegangan terminal baterai kaisolasi. Patut kauratiang yening ring rangkaian akuisisi tegangan terminal baterai kaping 50, inverter kawewehin sesampun rangkaian penguat operasional sane kaisolasi anggen nguwah sinyal output saking negatif dados positif. Patut taler kacihnayang yadiastun rangkaian akuisisi penguat operasional sane kaisolasi madue kinerja sane becik pisan, biayanyane sane tegeh sampun ngwatesin aplikasinyane sane sampun ngelimbak.

4. Metode Akuisisi Sirkuit Konversi/Persembahsan Frekuensi

Rikala nganggen rangkaian konversi tegangan/frekuensi (V/F) anggen ngamolihang tegangan sel baterai, konverter V/F mabuat pisan. Punika komponen sane ngubah sinyal tegangan dados sinyal frekuensi, ngaturang akurasi sane becik, linieritas, lan input integral.

Gambar 8{{2}9 nyihnayang skema sirkuit saking konverter LM331 V/F sane kaanggen antuk konversi sane tegeh{5}} presisi V/F. LM331 inggih punika chip sane terintegrasi V/F sane terintegrasi antuk FS Microtrotroler. Puniki nganggen rangkaian acuan bandgap sane anyar sane kompensasi suhu, ngicenin akurasi sane pinih tegeh ring makasami rentang suhu operasi lan ring tegangan pasokan daya sane rendah 4.0V.

Ring metode akuisisi puniki, sinyal tegangan punika langsung kauwah dados sinyal frekuensi, sane selanturnyane prasida kaproses olih port kontra mikrotrotroler tanpa perlu konversi A{0}}D. Selanturnyane, anggen nyangkepin rangkaian konversi V/F ring sistem akuisisi tegangan sel baterai, rangkaian seleksi sane anut lan rangkaian penguat operasional taler patut kakaryanin mangda prasida ngamolihang fungsi akuisisi multi-channel. Metode puniki nyarengang komponen sane kirang, nanging tegangan- osilator sane kakontrol madaging kapasitor, lan kaiwangan relatif kapasitor umumnyane ageng, antuk kapasitor sane agengan nyihnayang kaiwangan relatif sane agengan.

5. Metode Akuisisi Sirkuit Amplifier Optocoupler Linier

Rangkaian akuisisi tegangan sel baterai madasar antuk optocoupler linier ngamolihang isolasi pantaraning ujung akuisisi sinyal lan pamuput pemrosesan, antuk punika nincapang stabilitas rangkaian lan kemampuan anti- Gambar 8{{14}10 nyihnayang optocoupler linier TIL300, sane kawangun antuk fotodioda umpan balik sane kaisolasi sane kabinguang olih penerangan LED inframerah lan fotodioda output. Teknologi proses khusus kaanggen ngimbangi nonlinieritas galah lan karakteristik suhu LED, ngawinang sinyal output linier proporsional sareng fluks lumino servo sane kamedalang olih LED. TIL300 madue isolasi puncak 3500V, pita lebar sane agengan saking 200kHz, cocok antuk amplifikasi sane kaisolasi saking sinyal DC lan AC, lan madue stabilitas keuntungan output ±0,05%/ derajat . Sekadi sane prasida kacingak saking diagram, nilai tegangan sel baterai tunggal (pabinayan U1 lan U2) kauwah dados sinyal arus Ip antuk penguat operasional A lan ngalir nglintangin optocoupler linier TIL300. Sesampune opto-olasi, punika ngamedalang Ip2 sane mangkin sane mapaiketan linier sareng Ip1. Arus puniki raris kauwah malih dados nilai tegangan antuk penguat operasional A2 antuk A{23}} konversi lan akuisisi data. Patut kauratiang yening kalih muncuk optocoupler linier ngamerluang pasokan daya independen sane mabinayan, sane madaging label I{20}V lan ±12V ring diagram. Puniki nyihnayang indik rangkaian penguat optocoupler linier nenten wantah madue isolasi sane kuat lan anti- kemampuan interferensi nanging taler miara linieritas sane becik saking sinyal analog rikala transmisi. Punika mawinan, prasida kaanggen ring paiketannyane sareng array relay utawi rangkaian gating ring sistem akuisisi multi-channel. Nanging, sirkuitnyane relatif kompleks, lan akeh faktor sane prasida ngawinang akurasinyane.

Metode Akuisisi Suhu

Suhu operasi baterai nenten ja wantah mapangaruh ring kinerja baterai kemanten nanging taler langsung mapaiketan sareng keamanan kendaraan listrik. Punika mawinan, akuisisi parameter suhu sane akurat mabuat pisan. Ngamolihang suhu nenten ja meweh; kuncinyane inggih punika milih sensor suhu sane manut. Sane mangkin, akeh sensor suhu sane wenten, minakadi termistor, termokop, transistor termistor, lan sensor suhu terpadu.

1. Metode Akuisisi Tenastor

Prinsip metode akuisisi termistor kadasarin antuk karakteristik indik resistensi termistor berubah antuk suhu. Resistor tetep kasambungang ring seri sareng termistor mangda ngawentuk tegangan pembatas, dadosnyane ngubah tingkat suhu dados sinyal tegangan. Sinyal puniki raris kauwah dados informasi suhu digital saking analog-to konversi digital. Termistor punika murah nanging madue linieritas sane kaon lan umumnyane madue kaiwangan manufaktur sane relatif ageng.

2. Metode Akuisisi termokop

Prinsip makarya termokop inggih punika angga bimetal ngasilang potensi termoelektrik sane mabinayan ring suhu sane matiosan. Antuk ngamolihang nilai potensial termoelektrik puniki, nilai suhu prasida kapolihang antuk nyingakin meja. Santukan nilai potensial termoelektrik wantah gumantung ring materi, akurasi termokop punika tegeh pisan. Nanging, santukan potensi termoelektrik inggih punika milivolt- sinyal tingkat, amplifikasi kabuatang, ngawinang kompleks sirkuit eksternal. Umumnyane, logam madue titik leleh sane tegeh, dadosnyane termokop biasane kaanggen antuk pangukuran sane tegeh{5}} suhu.

3. Metode Akuisisi Sensor Sensor Terpadu Suhu

Santukan pangukuran suhu dados sayan sering ring kahuripan lan produksi serahina, produsen semikonduktor sampun nyobyahang akeh sensor suhu terpadu. Yadiastun akeh sensor puniki kadasarin antuk termistor, ipun kalibrasi rikala manufaktur, ngawinang akurasi sane pateh sareng termokop. Selanturnyane, ipun prasida langsung ngamedalang nilai digital, ngawinang ipun becik{{2}suite kaanggen ring sistem digital.

Metode Akuisisi Sane mangkin

Metode deteksi arus sane umum minakadi shunt, trafo, sensor arus efek, lan sensor serat optik.

Karakteristik ring soang-soang metode kacihnayang ring Tabel 8-1.

Pantaraning faktor-faktor punika, biaya sensor serat optik sane tegeh ngawatesin aplikasinyane ring widang kontrol; shunts endep{{0} mapangarga lan madue respons frekuensi sane becik, nanging sane ngawinang ribet kaanggen sakadi sane patut kasambungang ring loop sane mangkin; trafo sane mangkin wantah prasida kaanggen ring pangukuran AC; lan Sensor arus elemen Aula ngaturang kinerja sane becik lan dangan kaanggen. Sane mangkin, sensor arus elemen Hall sane pinih sering kaanggen ring akuisisi lan monitoring sistem manajemen baterai daya kendaraan listrik sane mangkin.

Metode Deteksi Asep

Ring sajeroning operasi kendaraan, santukan kondisi margi sane kompleks lan pikobet manufaktur baterai sane melekat, darurat ekstrim sekadi asep utawi api prasida mamargi santukan wenten pemanasan, kompresi, utawi tabrakan. Yening kejadian-kejadian puniki nenten kadeteksi lan efektif sane kalaksanayang digelis, ipun pastika pacang nincap, ngancem baterai sane wenten ring sekitarnyane, kendaraan, lan personel ring kompartemen kargo, mapangaruh pisan ring keamanan operasional kendaraan. Mangda nenten wenten kejadian sekadi punika, monitoring asep sampun kasobyahang ring sistem pengelolaan baterai ring warsa-warsa sane lintang lan polih uratian sane sayan nincap.

Sensor asep punika maendahan lan prasida kakategoriang dados tiga soroh utama madasar antuk prinsip deteksinyane: . sensor asep sane nganggen sifat fisikokimia, sakadi sensor asep semikonduktor lan sensor asep pembakaran kontak; > Sensor asep sane nganggen sifat fisik, sakadi sensor asep konduktivitas termal, sensor asep gangguan optik, lan sensor inframerah; Sensor asep sane nganggen sifat elektrokimia, sakadi arus {{0} metik sensor asep lan gaya elektromotif{{1} jenis sensor gas. Santukan sensor andus punika beragam, sensor andus semikonduktor nenten prasida mendeteksi makasami gas. Punika mawinan, soroh sane khusus kapilih anggen mendeteksi siki utawi kalih soroh andus sane khusus. Minakadi, sensor andus semikonduktor oksida utamanyane kaanggen antuk mendeteksi andus hidrokarbon, rumasuk O2, H₂S, CO, H₂, O₃H₂O, Cl₂, OH, OH, CO2, miwah sane lianan. muah sane lianan.

Rikala sensor andus kaanggen ring baterai daya, seleksi sensor ngamerluang ngresepang komposisi asep sane kaasilang olih pembakaran baterai. Umumnyane, pembakaran baterai ngasilang CO lan CO2 sane akeh, punika mawinan sensor sane sensitif ring kalih gas puniki patut kapilih. Struktur sensor punika patut kaadaptasiang sareng kondisi getar sane nganggen kendaraan sane panjang - jangka anggen nyegah pemicu palsu santukan debu jalan lan getaran.

Piranti alarm asep ring sistem pengelolaan baterai daya patut kapasang ring konsol sopir. Risampune polih sinyal alarm, punika patut gelis ngamedalang alarm sane kapireng lan visual lan genah sesar, mastikayang sopir prasida gelis mendeteksi lan nerima sinyal alarm.

Minakadi, sistem alarm asep sane kaanggen ring bus listrik Olimpiade, utamanyane kalimbakang olih Institut Teknologi Beijing, nganggen sistem baterai sane kagentosin olih alkali 9V utawi karbon{{1}zinz, mastikayang operasi normal 24 jam. Sinyal alarm puniki kagentosin olih catu daya baterai 24V kendaraan, sane kaicenin secara terpisah anggen mastikayang kemerdekaan sistem alarm. Alarm sane kadistribusiang mendeteksi konsentrasi andus malarapan antuk sensor andus internal. Rikala konsentrasi asep wenten ring sor wates, kontroler internal alarm netepang output relay ring sirkuit terbuka; ritatkala konsentrasi asep nglintangin wates, kontroler internal ngatur output relay ring rangkaian pendek, gelis ngambar catu daya +24V ring panel tampilan anggen ngawentuk rangkaian alarm antuk catu daya -24V ring panel tampilan, ngamedalang sinyal alarm sane prasida kapireng lan visual. Struktur sistem kasinahang ring Gambar 8-11.