الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۰۶
کد مقاله
IND106
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم – یون شیمی، اجزا، انواع و اصطلاحات – فصل ۹: الکترونیک و کنترل سیستم
نام انگلیسی
The Handbook of Lithium-Ion Battery Pack Design – Chemistry, Components, Types and Terminology-Chapter9: System Control Electronics
تعداد صفحه به فارسی
۲۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۶
کلمات کلیدی به فارسی
باتری لیتیوم – یون
کلمات کلیدی به انگلیسی
Lithium-Ion Battery
مرجع به فارسی
جان وارنر، الزویر
مرجع به انگلیسی
John Warner; XALT Energy, Midland, MI, USA; Elsevier
کشور
ایالات متحده
کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم – یون
شیمی، اجزا، انواع و اصطلاحات
فصل ۹ : الکترونیک و کنترل سیستم
مجموعه پایه مشابهی از سخت افزار الکترونیکی در سیستم های دارای ولتاژ پائین و ولتاژ بالا استفاده شده است که شامل موارد ذیل می باشد: کنتاکتور اصلی، کنتاکتور پیش شارژ، حلقه همبند / اینترلاک لوپ ولتاژ بالا (HVIL)، قطع دستی سرویس (MSD)، فیوزها، باس بارها / شینه ها، بردهای اتصال سل / سلول و مجموعه کابل ولتاژ بالا. مجموعه این عناصر غالباَ به عنوان ورودی اصلی / فرانت اند ولتاژ بالا (HVFE) ذکر شده است.
نوع قطعات الکترونیکی که HVFE را شکل می دهند عمدتا بسته به کل ولتاژ سیستم انتخاب شده اند. یک سیستم با ولتاژ بیشتر از ۶۰ ولت معمولا ولتاژ بالا در نظر گرفته شده است،که به این معناست که تماس با این مقدار ولتاژ یا بالاتر از آن سبب آسیب جدی و احتمالا مرگ فردی که با آن تماس دارد می شود. بنابراین سیستم های ولتاژ بالا (HV) به یک سطح دیگر از اقدامات ایمنی نیاز دارند، که باید آن را در طراحی های مرتبط برای تضمین سلامت اشخاص در حین کار با سیستم در نظر گرفت.
سیستم های پائین تر از ۶۰ ولت ولتاژ پائین محسوب می شوند و هر فردی که با لوازم برقی با این مقدار ولتاژ تماس داشته باشد ممکن است به وی شوک وارد شود و آسیب جدی نمی بیند. سیستم هایی از این دست به مقدار مشابه به سخت افزار ایمنی و کنترل هایی که در همتایان ولتاژ بالا لازم هستند نیاز ندارند. اگرچه در نظر گرفتن سیستم های ایمنی مناسب حتی در سیستم باتری با ولتاژ کم نیز شیوه خوبی است.
با وجود این که پیک ولتاژ اکثر برنامه های کاربردی ۴۰۰ ولتاژ است، برخی سیستم مگاوات بر ساعت خیلی بزرگ وجود دارند که در تجهیزات صنعتی بزرگ و ذخیره انرژی ثابت بکار رفته اند که ولتاژ آنها می تواند بیشتر از ۱۰۰۰ ولت باشد. مفاهیم مشابه با این سیستم ها ی بزرگ اجرا می شود؛ با این حال با این ولتاژهای بزرگ قطعات باید اندازه مناسب داشته باشند تا حداکثر میزان ولتاژ سیستم حاصل شود.
همانطور که در فصل مربوط به سیستم های مدیریت باتری (BMSs) ذکر شد، یکی دیگر از جنبه های مهم طراحی باتری که باید در طی طراحی ارزیابی شود اطمینان از این مورد است که سیستم سازگاری الکترومغناطیسی مناسب (EMC) و حفاظت های مناسب در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را دارد. این فرایند شامل استفاده از کابل کشی حفاظت شده مناسب و همچنین ارزیابی طرح و مکان هر PCB (برد مدار چاپی) و بردهای کنترل در سیستم است. آیتم دیگری که می تواند به مدیریت مسائل EMC/EMI کمک کند ماده ای است که برای محفظه انتخاب شده است. ما در فصل ۱۱ با نام انتخاب مواد و بسته بندی مکانیکی این ماده را مفصل تر بحث می کینم. اما استفاده از حفاظ فلزی می تواند بطور قابل توجه ای به کاهش انتشار امواج الکترومغناطیسی به بیرون از سیستم ذخیره سازی انرژی کمک کند.
الکترونیک کنترل سیستم ۹ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
کنتاکتورها- رله ها
یک کنتاکتور اساسا یک سوئیچ الکترومکانیکی و یا رله است ،که برای برقراری اتصال و جریان الکتریکی بسته خواهد بود و برای توقف جریان و ولتاژ باز می شود(شکل۱).این ابزار طرح مهم دیگر و عنصر ایمنی سیستم ذخیره سازی انرژی می باشدچون اساساَ جریان و ولتاژ ورودی و خروجی از پک را راه اندازی یا متوقف می کند. کنتاکتور یک دستگاه الکترومغناطیسی است چون یک دستگاه مکانیکی است که اتصال الکتریکی را برقرار می کند.
حلقه همبند ولتاژ بالا
بسیاری از سیستم های ذخیره سازی انرژی ولتاژ بالا که یک ویژگی ایمنی را نیز دارند که حلقه همبند ولتاژ بالا(HVIL)نامیده شده است. HVIL اساساَ زمانی که پک باتری مهرو موم شده است یک اتصال کوتاه را ایجاد می کند؛ اگر بخشی از پک باز باشد، مدار قطع شده است و کنتاکتورها برای جلوگیری از جریان الکتریکی باز هستند. اما یادآوری این نکته مهم است که HVIL یک عنصر واحد نیست که بتوان آن را در سیستم باتری نصب کرد، بلکه یک سری از قطعات، نرم افزار و کنترل کننده ها همراه با یک طراحی پک یکپارچه است که تا زمانی که HVIL باز است نمی گذارد پک باز بماند. هدف این کار اطمینان از این مورد است که سیستم ذخیره سازی انرژی در زمانی که برای سرویس یا نگه داری باز شده است بطور ایمن کار می کند. یک روش انجام این کار از طریق اتصال کابل های ولتاژ بالا به یک مدار همبند است که وضعیت را به کنترل کننده پک باتری گزارش می کند. با این نوع سیستم، زمانی که کنترل سیستم مدیریت باتری تشخیص دهد یکی از مدارهای همبند باز شده است، کنترل کننده پک باتری یک پیام را به کنتاکتورها ارسال می کند تا آنها را به باز شدن وادارد و بنابراین باس ولتاژ بالا می تواند دشارژ شود و پک بطور ایمن باز شود. روش دیگر انجام این کار اتصال برق ولتاژ بالا از طریق یک دستگاه MSD(قطع دستی سرویس) است که یک فیوز یکپارچه شده روی آن را دارد . در این مورد،زمانی که MSDبرداشت شده است مدار باز بوده و ولتاژ به آسانی جریان خواهد یافت.
الکترونیک کنترل سیستم ۹ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
فیوزها
بیشتر سیستم های ذخیره سازی انرژی ولتاژ بالا در خودروسازی نیز با یک MSD به عنوان یک بخش جدایی ناپذیر از مدار HVIL طراحی شده اند. MSD همچنین قطع رویس پک میانی یا تنها یک قطع سرویس نامیده شده است وفیوزی است که معمولا در نزدیکی میانه پک قرار می گیرد طوری که زمانی که فیوز برداشته شده است پتانسیل انرژی پک نیز به نصف کاهش یافته و مدار HVIL است، به گونه ای که کنتاکتورها باز خواهند بود. همان طور که قبلا ذکر شد، MSD معمولا به صورت یک بخش از HVIL طراحی شده است طوری که کابل های برق ولتاژ بالا از طریق MSDبهم وصل شده اند(شکل های ۵ و۶).
واحد قطع باتری
بیشتر قطعات و زیرسیستم های الکترونیکی با هم در یک مکان در پک باتری بسته بندی شده اند. در واقع،برخی تأمین کنندگان قطعات و سازندگان تجهیزات اصلی این اجزا را در قالب یک واحد فیزیکی بسته بندی می کنند که ممکن است به عنوان واحد قطع باتری شناخته شوند. در حالی که سیستم مدیریت باتری معمولا جدا واحد قطع باتری نصب شده است، واحد قطع باتری به عنوان رابط با موتور برقی، کنترل کننده های خودرو و هر نوع ارتباط در خارج از خودرو بکار می رود. برخی تأمین کنندگان قطعات این اجزا را به صورت واحدهای off-the-shelf استاندارد طراحی کرده اند که می توانند به صورت یک واحد در سیستم ذخیره سازی انرژی شما خریداری و نصب شوند. در این واحدهای off-the-shelf، کنتاکتورهای اصلی، کنتاکتورهای پش شارژ، مدارات حلقه همبند ولتاژ بالاHVIL و دیگر سخت افزارهای الکترونیکی در یک مجموعه واحد یکپارچه شده اند.
الکترونیک کنترل سیستم ۹ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
کانکتورها
چیز دیگر برای اطمینان از ارزیابی در زمان طرحی کنترل ها و سیستم های الکترونیکی کانکتورها هستند. در حالی که این عنصر ممکن است همانند یک فرد بدون مغز به نظر بیایند، صنعت باتری لیتیوم یون تنها انجام برخی استانداردسازی ها را شروع کرده است بنابراین راه حل های بسیاری وجود دارند و هر کدام هزینه ها و منافع مختلفی دارند و همگی آنها با هم سازگار نیست. علاوه بر این کانکتورهای لوازم الکتریکی قابل حمل متعددی وجود دارند که ممکن است ارزیاب شده باشند اما بسیاری از آنها نیازهای طول عمر یا عملکردی سخت خودروسازی را برآورده نمی کنند (شکل۸).
شارژ کردن
با وجود این که در این کتاب به طور مفصل به شارژ باتری نمی پردازیم و جنبه دیگری از سیستم باتری را در نظر داریم، اما باید زمان مختصری را صرف بحث در مورد تأثیر راه حل های مختلف شارژ روی باتری کنیم. شارژ باتری بطور معمول به صورت شارژ سطح ۱،سطح۲،سطح۳ شناخته شده است(جدول۱). در اصل، این فرایند به ولتاژ بکار رفته برای شارژ باتری اشاره می کند. گاهی اوقات شارژر خودروی برقی دستگاه تأمین برق خودرو (EVSE)نیز ذکر شده است.
الکترونیک کنترل سیستم ۹ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
دستورالعمل های طراحی و بهترین شیوه ها
* نیمه دوم سیستم الکترونیکی کنترل قطعات الکترونیک ولتاژ پائین و ولتاژ بالا است. این نیمه شامل کنتاکتورها، HVIL، فیوزها، MSDو کابل های کابل کشی ولتاژ بالا و پائین است.
* کنتاکتورها و کنتاکتورهای پیش شارژ یا رله ها سوئیچ های الکترومکانیکی هستند یا رله ها که برای برقراری ارتباط و عبور جریان یا باز کردن سوئیچ برای توقف جریان و ولتاژ بکار می روند.
* HVIL یک سیستم متشکل از اجزا و سیستم هایی است که یک مدار بسته را در زمان مهرو موم شدن پک باتری ایجاد می کند؛ اگر بخشی از پک باز باشد، مدار قطع شده است و کنتاکتورها برای جلوگیری از عبور جریان باز هستند.
* MSDs (قطع کننده های دستی سرویس )در بیشتر باتری های ولتاژ بالای خودرو گنجانده شده اند.
* واحد قطع باتری ترکیبی از BMS، کنتاکتورها و رله ها، فیوزها و واحدهای توزیع برق قطعات الکترونیک خودروهای برقی است.
* کانکتورها در فرم ها و شکل های مختلف عرضه می شوند، اما انتخاب کانکتور بخش مهمی از طراحی یک سیستم است. کانکتورها باید ارزیابی شوند تا مشخص شود آیا به درزبندی، حفاظت در برابر EMI/EMC نیاز دارند یا آیا یک کانکتور استاندارد وجود دارد.
* دستگاه شارژ خودروی برقی (EVSE) از شارژ سطح ۱ به اندازه ۱۱۰ ولت تا شارژ سطح ۲ به مقدار ۲۴۰ ولت و شارژ سطح ۳ با حدود ۴۸۰ ولت متغیر می باشند.
* کانکتورهای شارژر استاندارد از عرضه کنندگان مختلف در دو نوع SAE و CHADEMOموجود می باشند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
