Kiko ta atkisishon di dato?

Métodonan di atkisishon di dato

Método di detekshon di voltahe di un solo sèl

E mòdul di atkisishon di voltahe di cel di bateria ta un komponente krusial di e sistema di maneho di bateria di koriente. Su rendimentu i eksaktitut ta determiná e eksaktitut di e huisio di e sistema di informashon di estado di bateria, i ta afektá mas aleu e implementashon efektivo di strategianan di kòntròl siguiente. Métodonan komunmente usá pa detektá voltahe di cel ta inkluí método di relay array, método di fuente di koriente konstante, método di atkisishon di amplifikadó operashonal isolá, método di atkisishon di sirkuito di konvershon di voltahe/frekuensia, i método di atkisishon di sirkuito di amplifikadó di optocoupler lineal.

1. Método di Relay Array

Figura 8-6 ta mustra e diagram di blòki di un sirkuito di atkisishon di voltahe di bateria basá riba e método di relay array. E ta konsistí di un sensor di voltahe terminal, un array di relay, un chip di konvershon A-D (analógiko-pa-digital), un optocoupler, i un multiplexer. Pa midi e voltahe terminal di n bateria konektá den seri, n+1 waya mester ta konektá na kada nodo den e pakete di bateria. Ora di midi e voltahe terminal di e bateria di m-, e mikrokontroladó ta manda un señal di kòntròl korespondiente, ku ta selektá e relay apropiá a traves di e multiplexer, optocoupler i e sirkuito di transmishon di relay, konektando e wayanan di m- i m+1- na e chip A- konverter. Tipikamente, e resistensia di e aparatonan di switch ta relativamente chikitu, i e eror kousa pa e resistensia di e aparatonan di switch ta kasi neglishabel despues di kombiná ku un sirkuito di divishon di voltahe. Ademas, henter e struktura di sirkuito ta simpel; solamente e resistensianan di divishon di voltahe, e chip di konvershon di AD, i e eksaktitut di referensia di voltahe ta afektá e eksaktitut di e resultado final. E erornan di e resistornan i e chip por wòrdu hasí hopi chikitu. P’esei, e método di relay array ta mas adekuá pa aplikashonnan ku ta rekerí midimentu haltu di voltahe di bateria individual i un eksaktitut haltu.

2. Método di Fuente di Koriente Konstante

E prinsipio básiko di atkisishon di voltahe di bateria paralelo usando un sirkuito di fuente di koriente konstante ta pa kombertí e voltahe di e terminal di bateria den un señal di koriente ku ta kambia linealmente sin usa un resistensia di kombershon. Esaki ta mehorá e sistema su kapasidat anti-interferensia. Den un pakete di bateria di un solo-etapa, dor ku e voltahe di e terminal di e bateria ta relativamente abou, generalmente entre 2V i 5V, e voltahe ta relativamente stabil durante deskarga, mehorándo asina e kapasidat di anti-interferensia di e sistema. P'esei, un amplifikadó operashonal di un solo-kanal hopi bia ta wòrdu skohé den e proseso di diseño pa logra esaki. Debí na diferensianan den diseño i aplikashon di sirkuito, sirkuitonan di fuente di koriente konstante por tuma hopi diferente forma.

E sirkuito mustra den Figura 8-7 ta un di e ehèmpelnan ei; e ta un sirkuito di fuente di koriente konstante komponé di un amplifikadó operashonal di selekshon di serie- i un transistor di efekto di kampo di porta isolá.

Manera por mira for di e struktura di e amplifikadó operashonal, e sirkuito aki ta un sirkuito di amplifikadó multi-etapa direkto-koplá ku un ganashi haltu di buèlta habrí- i un feedback negativo profundo. Su etapa di entrada ta usa un sirkuito di amplifikadó diferensial i ta integrá riba e mesun chip di silikon, resultando den un pareha di rendimentu ekselente entre e dosnan, i e etapa intermedio tin kapasidat haltu di amplifikashon. Basá riba e prinsipio di sirkuitonan diferensial, e sirkuito aki tin un kapasidat fuerte di rechaso di señal di modo komun-. P’esei, ora ta usa un amplifikadó operashonal pa midi e voltahe di sèlnan individual den un pakete di bateria, e kapasidat haltu di rechaso i amplifikashon di modo komun-lo mehorá e eksaktitut di midimentu. Un transistor di efekto di kampo di porta isolá (IGFET) ta un aparato di semikonduktor ku ta usa e efekto di kampo eléktriko di e sirkuito di entrada pa kontrolá e koriente di e sirkuito di salida. Ora e ta operá den e region di resistensia variabel, e koriente di drenahe di salida I ta linealmente relashoná ku e voltahe di fuente di drenahe di entrada Us. Ademas, e impedansia di e fuente di e transistor ta hopi haltu, loke ta resultá den un koriente di lek hopi chikitu, miéntras ku e resistensia di e fuente di drenahe riba- ta hopi chikitu, loke ta resultá den un bahada di voltahe di estado hopi abou. Figura 8-7 ta usa un transistor di efekto di kampo di modo di mehorashon di kanal P-- (FET), i un diodo Zener ta konektá pa mantené un voltahe di fuente di porta konstante Ucs. E amplifikadó operashonal ta operá den e region lineal. Si un FET di resistensia abou riba- ta selektá, e bahada di voltahe den estado ta neglishabel. P'esei,

alkansabel

Den e ekuashonnan ariba menshoná, e diferensia entre u1 i u2 ta e voltahe di e terminal di e bateria, i U1 ta e voltahe di salida di e sirkuito di amplifikadó operashonal invertí. Ta fásil pa mira ku e diodo Zener konektá na e salida di e amplifikadó operashonal ta duna feedback, manteniendo e sirkuito den un estado balansá. V₀ ↑→ |Uz| ↓→ IL ↓→ |VR| ↓→ VI ↑→ |V₀| ↓. Kaminda V₀ ta e voltahe di salida di e amplifikadó operashonal; VR ta e voltahe atraves di resistor R1; i VI ta e voltahe diferensial di entrada di e amplifikadó operashonal, es desir, VI=U₁ - U₂. Ora e sirkuito ta den ekilibrio, VI=0. E sirkuito di fuente di koriente konstante tin un struktura simpel, kapasidat di rechaso di modo komun fuerte-, un eksaktitut haltu di atkisishon, i bon praktikalidat.

3. Amplifikadó Operashonal di Isolashon

Un amplifikadó operashonal di isolashon ta un komponente elektróniko kapas pa isolá señalnan analógiko eléktrikamente. E ta wòrdu usá ampliamente komo isoladó den kontrol di proseso industrial i komo medio di isolashon den vários aparato di suministro di koriente. Generalmente e ta konsistí di dos parti: un sekshon di entrada i un sekshon di salida. Esakinan ta wòrdu alimentá separa i ta wòrdu konektá pa medio di koupling magnétiko. E señal ta wòrdu modulá dor di e sekshon di entrada, ta pasa dor di e kapa di isolashon, i despues ta wòrdu demodulá i restorá dor di e sekshon di salida. Amplifikadónan operashonal di isolashon ta ideal pa sirkuitonan di atkisishon di voltahe di cel di bateria. Nan ta isolá e señal di voltahe di e terminal di bateria di entrada for di e sirkuito, evitando asina interferensia eksterno i mehorá e eksaktitut i konfiabilidat di atkisishon di e sistema. Un ehèmpel di aplikashon típiko ta wòrdu duná abou.

Figura 8.8 ta mustra e aplikashon di un amplifikadó operashonal di isolashon den un sistema di maneho di bateria di 600V. E pakete di bateria ta kontené 50 bateria di asido di plomo horizontal ku un voltahe nominal di 12V, i nan voltahenan di terminal ta wòrdu atkerí un pa un dor di e sirkuito di amplifikadó operashonal di isolashon. E ISO 122 ta un amplifikadó di isolashon diseñá ku teknologia di modulashon i demodulashon paketá pa Black & Decker (BBB) ​​na Merka, empleando teknologia di koupling di kapasitor di presishon i un areglo di pin konvenshonal dual-in-line ({9}}line (DIP). E sekshonnan di entrada i salida di ISO 122 ta situá den e sirkuito di muestranan, separá pa dos kapasitor di 1pF ku ta forma un kapa di isolashon. E voltahe di isolashon nominal ta mas grandi ku 1500V (AC 60Hz kontinuo), ku impedansia di isolashon haltu i eksaktitut i linearidat di ganashi haltu, kumpliendo asina ku rekisitonan di aplikashon práktiko. Manera ta mustra den Figura 8.8, e poder di entrada di ISO 122 ta wòrdu saka for di e pakete di bateria outomátiko, i e señal di salida, ku tin un relashon lineal kuné, ta wòrdu multipleksá, despues ta wòrdu dividí outomatikamente pa dos resistensia di presishon kontrolá pa e mikrokontroladó promé ku e wòrdu mandá na e entrada. E energia di salida ta wòrdu suministrá dor di e mòdul di suministro di energia riba e plachi di sirkuito, i e voltahe di e terminal di e bateria ta wòrdu isolá. Mester tuma nota ku den e sirkuito di atkisishon di voltahe terminal di e di 50 bateria, un inverter ta wòrdu agregá despues di e sirkuito di amplifikadó operashonal isolá pa kambia e señal di salida di negativo pa positivo. Tambe mester señalá ku ounke e sirkuito di atkisishon di amplifikadó operashonal isolá tin un rendimentu ekselente, su kosto haltu a limitá su aplikashon generalisá.

4. Método di Atkisishon di Sirkuito di Konvershon di Voltahe/Frekuensha

Ora ta usa un sirkuito di konvershon di voltahe/frekuensha (V/F) pa atkerí voltahe di sèl di bateria, e konvershon V/F ta krusial. E ta e komponente ku ta kombertí señalnan di voltahe den señalnan di frekuensha, ofresiendo ekselente eksaktitut, linearidat i entrada integral.

Figura 8-9 ta mustra e skema di sirkuito di e konverter V/F LM331 ku ta wòrdu usá pa konvershon V/F di haltu-presishon. E LM331 ta un chip V/F integrá di rendimentu haltu fabriká pa FS Microcontroller. E ta empleá un sirkuito nobo di referensia di bandgap kompensá pa temperatura, ku ta proveé ​​un eksaktitut sumamente haltu den henter e rango di temperatura di operashon i na voltahenan di suministro di koriente te na 4.0V.

Den e método di atkisishon aki, e señal di voltahe ta wòrdu kombertí direktamente den un señal di frekuensha, ku despues por wòrdu prosesá dor di e port di kontadó di e mikrokontroladó sin e nesesidat di kombershon A-D. Ademas, pa komplementá e sirkuito di konvershon V/F den e sistema di atkisishon di voltahe di cel di bateria, sirkuitonan di selekshon korespondiente i sirkuitonan di amplifikadó operashonal tambe mester wòrdu diseñá pa logra funshonalidat di atkisishon di multi-kanal. E método aki ta enserá ménos komponente, pero e osiladó kontrolá pa voltahe- ta kontené kapasitornan, i e eror relativo di kapasitornan ta generalmente grandi, ku kapasitornan mas grandi ta eksponé erornan relativo mas grandi ainda.

5. Método di Atkisishon di Sirkuito di Amplifikadó di Optocoupler Lineal

E sirkuito di atkisishon di voltahe di e sèl di bateria basá riba un optocoupler lineal ta logra isolashon entre e parti di atkisishon di señal i e parti di prosesamentu, mehorándo asina e stabilidat di e sirkuito i e kapasidat di anti-interferensia. Figura 8-10 ta mustra e optocoupler lineal TIL300, ku ta konsistí di un fotodiodo di feedback isolá bifurká pa iluminashon di LED infrakòrá i un fotodiodo di salida. Teknologia di proseso spesial ta wòrdu usá pa kompensá pa e no-linearidat di tempu i karakterístika di temperatura di LED, hasiendo e señal di salida linealmente proporshonal na e fluho luminoso servo emití pa e LED. E TIL300 tin un isolashon máksimo di 3500V, un largura di banda mas grandi ku 200kHz, ta adekuá pa amplifikashon isolá di señalnan DC i AC, i tin un stabilidat di ganashi di salida di ±0.05%/ grado . Manera por mira for di e diagram, e balor di voltahe di un solo sèl di bateria (e diferensia entre U1 i U2) ta wòrdu kombertí den un señal di koriente Ip dor di e amplifikadó operashonal A i ta flui dor di e optocoupler lineal TIL300. Despues di isolashon opto-, e ta produsí un Ip2 koriente ku ta linealmente relashoná ku Ip1. E koriente aki ta wòrdu kombertí bèk den un balor di voltahe dor di e amplifikadó operashonal A2 pa kombershon di A-D i atkisishon di dato. Ta bon pa menshoná ku e dos puntanan di e optocoupler lineal ta rekerí diferente fuente di koriente independiente, marká I+12V i ±12V den e diagram. Esaki ta demostrá ku e sirkuito di amplifikadó di optocoupler lineal no solamente tin kapasidatnan fuerte di isolashon i anti-interferensia pero tambe ta mantené bon linearidat di e señal analógiko durante transmishon. P'esei, e por wòrdu usá konhuntamente ku arraynan di relay òf sirkuitonan di gating den sistemanan di atkisishon multi-kanal. Sinembargo, su sirkuito ta relativamente kompleho, i hopi faktor por afektá su eksaktitut.

Métodonan di Atkisishon di Temperatura

Temperatura di operashon di bateria no solamente ta afektá e rendimentu di bateria pero tambe ta relashoná direktamente ku e seguridat di vehíkulonan eléktriko. P’esei, atkisishon di parameter di temperatura eksakto ta krusial. Atkerí temperatura no ta difísil; e yabi ta selektá un sensor di temperatura adekuá. Aktualmente, hopi sensor di temperatura ta disponibel, manera termistor, termopar, transistor di termistor, i sensor di temperatura integral.

1. Método di Atkisishon di Termistor

E prinsipio di e método di atkisishon di termistor ta basá riba e karakterístika ku e resistensia di un termistor ta kambia ku temperatura. Un resistor fiho ta konektá den seri ku e termistor pa forma un divishon di voltahe, kombertiendo asina e nivel di temperatura den un señal di voltahe. E señal aki ta wòrdu kombertí den informashon di temperatura digital a traves di kombershon analógiko-pa-digital. Termistornan ta barata pero tin un linearidat malu i generalmente tin erornan di fabrikashon relativamente grandi.

2. Método di Atkisishon di Termopar

E prinsipio di trabou di un termopar ta ku un kurpa bimetáliko ta generá diferente potensial termoeléktriko na diferente temperatura. Dor di atkerí e balor di potensial termoeléktriko aki, e balor di temperatura por wòrdu optené dor di buska un tabel. Komo ku e balor di potensial termoeléktriko ta dependé solamente di e material, e eksaktitut di termopar ta hopi haltu. Sinembargo, komo ku potensialnan termoeléktriko ta señalnan di nivel di milivolt-, amplifikashon ta nesesario, hasiendo e sirkuito eksterno kompleho. Generalmente, metalnan tin puntonan di smelt haltu, pues termopar ta wòrdu usá tipikamente pa midimentu di temperatura haltu-.

3. Método di Atkisishon di Sensor di Temperatura Integral

Segun ku midimentu di temperatura ta bira mas i mas komun den bida diario i produkshon, fabrikantenan di semikonduktor a introdusí hopi sensor di temperatura integral. Miéntras ku hopi di e sensornan aki ta basá riba termistornan, nan ta wòrdu kalibrá durante fabrikashon, loke ta resultá den un eksaktitut komparábel ku termopar. Ademas, nan por produsí balornan digital direktamente, hasiendo nan bon-adekuá pa uso den sistemanan digital.

Métodonan di Atkisishon Aktual

Métodonan komun di detekshon di koriente ta inkluí shunt, transformadó, sensornan di koriente di efekto di Hall, i sensornan di fibra óptiko.

E karakterístikanan di kada método ta mustra den Tabel 8-1.

Entre e faktornan aki, e kosto haltu di sensornan di fibra óptiko ta limitá nan aplikashon den e tereno di kòntròl; shuntnan ta di kosto abou-i tin bon kontesta di frekuensha, pero ta difísil pa usa ya ku nan mester ta konektá na un buèlta di koriente; transformadornan di koriente por wòrdu usá solamente pa midimentu di AC; i sensornan di koriente di elemento di Hall ta ofresé bon rendimentu i ta fásil pa usa. Aktualmente, shunt i sensornan di koriente di elemento di Hall ta wòrdu usá mas komunmente den e atkisishon i monitoreo di koriente di sistemanan di maneho di bateria di koriente di vehíkulo eléktriko.

Métodonan di Detekshon di Huma

Durante operashon di vehíkulo, debí na kondishonnan di kaminda kompleho i problemanan di fabrikashon di bateria inherente, emergensianan ekstremo manera huma òf kandela por sosodé debí na sobrekalentamentu, kompreshon òf kolishon. Si e insidentenan aki no wòrdu detektá i atendé efektivamente mesora, nan lo eskala inevitablemente, menasando e baterianan rondó, e vehíkulo, i personal den e kompartimentu di karga, impaktando severamente e seguridat operashonal di e vehíkulo. Pa prevení insidentenan asina, monitoreo di huma a wòrdu introdusí den sistemanan di maneho di bateria den añanan resien i ta risibí atenshon kresiente.

Sensornan di huma ta diverso i por wòrdu kategorisá den tres tipo prinsipal basá riba nan prinsipionan di detekshon: 1 Sensornan di huma ku ta utilisá propiedatnan físikokímiko, manera sensornan di huma di semikonduktor i sensornan di huma di kombustibel di kontakto; Sensornan di huma ku ta utilisá propiedatnan físiko, manera sensornan di huma di konduktividat termal, sensornan di huma di interferensia optiko, i sensornan infrakòrá; Sensornan di huma ku ta utilisá propiedatnan elektrokímiko, manera sensornan di huma di tipo di koriente- i sensornan di gas di tipo di forsa elektromotor-. Komo ku sensornan di huma ta diverso, sensornan di huma di semikonduktadó no por detektá tur gas. P’esei ta skohe un tipo spesífiko pa detektá un òf dos tipo spesífiko di huma. Por ehèmpel, sensornan di huma di semikonduktadó di òksido ta wòrdu usá prinsipalmente pa detektá huma di hidrokarburo, inkluyendo O2, H2S, CO, H2, O3H2O, Cl2, OH, CO2, etc. Debí na limitashonnan di elektroda, e sensornan aki ta wòrdu usá prinsipalmente pa detektá huma inorgániko, manera CO2, H2, H2 Cl2, SO2, etc.

Ora sensornan di huma ta wòrdu usá den baterianan di koriente, selekshon di sensor ta rekerí komprondementu di e komposishon di huma produsí dor di kombustibel di bateria. Generalmente, kombustibel di bateria ta produsí kantidatnan grandi di CO i CO2, pues mester selektá sensornan sensitivo na e dos gasnan aki. E struktura di e sensor mester ta adaptá na e kondishonnan di vibrashon di uso di vehíkulo a largu plaso pa prevení trigger falsu debí na stòf i vibrashon di kaminda.

E aparato di alarma di huma den e sistema di maneho di bateria di koriente mester ta instalá riba e konsola di e shofùr. Ora risibí un señal di alarma, e mester emití lihé un alarma oudibel i visual i lokalidat di fayo, sigurando ku e shofùr por detektá i risibí e señal di alarma mesora.

Por ehèmpel, e sistema di alarma di huma ku ta wòrdu usá den e bus eléktriko Olímpiko, prinsipalmente desaroyá pa Instituto di Teknologia di Beijing, ta usa un sistema di bateria ku ta wòrdu alimentá pa un bateria alkalino òf karbon-zink di 9V, garantisando operashon normal 24 ora pa dia. E señal di alarma ta wòrdu alimentá dor di e suministro di koriente di bateria di 24V di e vehíkulo, ku ta wòrdu suministrá separadamente pa garantisá e independensia di e sistema di alarma. Alarmanan distribuí ta detektá konsentrashon di huma a traves di sensornan di huma interno. Ora e konsentrashon di huma ta bou di e límite, e kontroladó interno di e alarma ta pone e salida di e relay na sirkuito habrí; ora e konsentrashon di huma surpasá e límite, e kontroladó interno ta pone e salida di e relay na korto sirkuito, halando lihé e suministro di koriente di +24V pa e panel di pantaya pa forma un sirkuito di alarma ku e suministro di koriente di -24V riba e panel di pantaya, emitiendo un señal di alarma oudibel i visual. E struktura di e sistema ta mustra den Figura 8-11.