વિદ્યુત સિદ્ધાંત શું છે?
વિદ્યુત સિદ્ધાંત
ઇલેક્ટ્રિક વાહનનું સૌથી મુખ્ય ઘટક એ બેટરી સિસ્ટમ છે, અને બેટરી સિસ્ટમના સૌથી મુખ્ય પાસાઓમાંનું એક તેનું વિદ્યુત સિદ્ધાંત છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સિદ્ધાંતની આર્કિટેક્ચર ડિઝાઇન બેટરી સિસ્ટમ માટે વાહન ડિઝાઇન દ્વારા આગળ મૂકવામાં આવેલી જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા પર આધારિત છે, અને એકવાર ડિઝાઇનને અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવે છે, તે બેટરી સિસ્ટમના કાર્યોને નિર્ધારિત કરે છે. આ પ્રકરણ બેટરી સિસ્ટમના વિદ્યુત સિદ્ધાંતો વિશેના કેટલાક જ્ઞાનને આવરી લેશે.
ઇલેક્ટ્રિકલ રૂપરેખાંકન
બેટરી સિસ્ટમની વિદ્યુત ગોઠવણી માટેની જરૂરિયાત બેટરી સિસ્ટમની આવશ્યકતાઓમાંથી ઉદ્ભવે છે. એક સરળ વાક્યમાં બેટરી સિસ્ટમ માટે વાહનની આવશ્યકતાનો સારાંશ આપવા માટે: ઇલેક્ટ્રિક વાહન માટે સુરક્ષિત રીતે અને નિયંત્રિત રીતે વિદ્યુત ઉર્જા પ્રદાન કરવા માટે. આ વાક્યના ત્રણ મુખ્ય શબ્દો છેવિદ્યુત ઊર્જા, નિયંત્રણક્ષમ, અનેસલામત. વિદ્યુત ઉર્જા એ બેટરી સિસ્ટમની અંદરના ઘટકોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે બેટરી મોડ્યુલ, જે વિદ્યુત ઊર્જા પ્રદાન કરી શકે છે. નિયંત્રણક્ષમ એ બેટરી સિસ્ટમની અંદરના ઘટકોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે બેટરી કંટ્રોલ યુનિટ (BCU), કોન્ટેક્ટર્સ અથવા રિલે અને વર્તમાન/વોલ્ટેજ સેન્સર, જે વર્તમાનને નિયંત્રિત કરી શકે છે. સેફ એ બેટરી સિસ્ટમની અંદરના ઘટકોનો ઉલ્લેખ કરે છે જે સિસ્ટમ સલામતી સાથે સંબંધિત છે, જેમ કે ફ્યુઝ અને મેન્યુઅલ સર્વિસ ડિસ્કનેક્ટ (MSD). આકૃતિ 9-1 બેટરી સિસ્ટમનું સરળ વિદ્યુત રૂપરેખાંકન દર્શાવે છે, જેમાં ઉપર જણાવેલ ત્રણ પ્રકારના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. આમાં બેટરી મોડ્યુલ્સ, બેટરી કંટ્રોલ યુનિટ (BCU), મુખ્ય હકારાત્મક સંપર્કકર્તા, મુખ્ય નકારાત્મક સંપર્કકર્તા, ઝડપી ચાર્જ હકારાત્મક સંપર્કકર્તા, ઝડપી ચાર્જ નકારાત્મક સંપર્કકર્તા, પ્રી-ચાર્જ રિલે, પ્રી-ચાર્જ રેઝિસ્ટર, વર્તમાન સેન્સર અને ફ્યુઝ સાથે મેન્યુઅલ સર્વિસ ડિસ્કનેક્ટ (MSD) જેવા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે.
આકૃતિ 9-1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, બેટરી સિસ્ટમમાં 1 માસ્ટર કંટ્રોલ બોર્ડ, કેટલાક સ્લેવ કંટ્રોલ બોર્ડ, 1 MSD, કેટલાક કોષો, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રિલે, લો-વોલ્ટેજ વાયરિંગ હાર્નેસ અને વિવિધ કનેક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે. માસ્ટર કંટ્રોલ બોર્ડ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રિલે લોજિક કંટ્રોલ, કુલ વોલ્ટેજ એક્વિઝિશન, હાઇ-વોલ્ટેજ કનેક્ટર અને MSD કનેક્શન સ્ટેટસ મોનિટરિંગ, વર્તમાન સંપાદન, ચાર્જિંગ નિયંત્રણ, વાહન સંચાર, સ્લેવ બોર્ડ માહિતી સંગ્રહ, ખામી નિદાન અને પ્રોગ્રામ અપગ્રેડ જેવા કાર્યો માટે જવાબદાર છે. દરેક સ્લેવ કંટ્રોલ બોર્ડ સેલ વોલ્ટેજ (0~5V) પ્રાપ્ત કરવા માટે ગોઠવેલું છે અને બૉક્સમાં દરેક બેટરી મોડ્યુલ પર વિતરિત તાપમાન સેન્સરથી સજ્જ છે.
આકૃતિ 9-1 માં બેટરી સિસ્ટમ પ્રમાણમાં સરળ છે અને તેમાં હજુ સુધી પાણીની કૂલિંગ સિસ્ટમ, હીટિંગ સિસ્ટમ અને તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ જેવી સબસિસ્ટમનો સમાવેશ થતો નથી.
વિદ્યુત સિદ્ધાંતો
આકૃતિ 9-2 બેટરી સિસ્ટમનો વિદ્યુત સિદ્ધાંત દર્શાવે છે. આકૃતિમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, બેટરી પેક હકારાત્મક અને નકારાત્મક સંપર્કકર્તાઓ, પ્રી-ચાર્જ રેઝિસ્ટર, પ્રી-ચાર્જ રિલે, MSD, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ અને વર્તમાન સેન્સર્સને એકીકૃત કરે છે. ઝડપી/ધીમા ચાર્જર અને લિથિયમ બેટરી પેકની અંદરના સંપર્કકર્તાઓને બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, અને હકારાત્મક તર્કની ભલામણ કરવામાં આવે છે. સકારાત્મક અને નકારાત્મક સંપર્કકર્તાઓ સહાયક સંપર્કોથી સજ્જ છે, અને પ્રતિસાદ સિગ્નલ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ પર પાછા મોકલવામાં આવે છે.
પ્રી-ચાર્જ સર્કિટ પ્રી-વાહનનાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સિસ્ટમને ચાર્જ કરે છે, અને પ્રી-ચાર્જ વોલ્ટેજ એ સિસ્ટમ વોલ્ટેજ છે. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમના મુખ્ય બોર્ડનો પાવર સપ્લાય હોવો જોઈએપાવર પર, લાઇવ વાયર અને ચાર્જિંગ વેક-ઇન્ટરફેસ. તે સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન ON પાવર દ્વારા સક્રિય થાય છે અને ચાર્જિંગ દરમિયાન બાહ્ય ચાર્જિંગ પાવર સ્ત્રોત દ્વારા સક્રિય થાય છે. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમમાં ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ ડિટેક્શન અને બસબાર વોલ્ટેજ અને વર્તમાન ડિટેક્શન ફંક્શન્સ હોવા જોઈએ. વર્તમાન શોધ શંટ અથવા હોલ વર્તમાન સેન્સરને અપનાવી શકે છે. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમમાં ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર અને ફોલ્ટ હેન્ડલિંગ માટે અનુરૂપ વ્યૂહરચના હોવી જોઈએ. ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ ડિટેક્શન આવશ્યકતાઓ બેટરી ડિઝાઇન ઇનપુટ શીટની અનુરૂપ આવશ્યકતાઓમાં વિગતવાર છે. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનું મુખ્ય બોર્ડ ચાર્જિંગ કંટ્રોલ અને કન્ફર્મેશન સિગ્નલ CC/CP/CC2 શોધી કાઢવા સક્ષમ હોવું જોઈએ જે રાષ્ટ્રીય ચાર્જિંગ ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે. AC ચાર્જિંગ પદ્ધતિઓ રાષ્ટ્રીય ધોરણમાં ચાર્જિંગ મોડ 3 કનેક્શન પદ્ધતિ B ના લાક્ષણિક નિયંત્રણ પાઇલટ સર્કિટ સિદ્ધાંત અનુસાર ડિઝાઇન કરવી જોઈએ, જે ઘરગથ્થુ 16A સોકેટ અને AC ચાર્જિંગ પાઇલ દ્વારા AC ચાર્જિંગને મંજૂરી આપે છે. મેન્ટેનન્સ સ્વીચ અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ફ્યુઝ પાવર બેટરી પેકની મધ્યમાં સ્થિત હોવું જોઈએ. જો બૅટરી પૅક સ્પ્લિટ{14}બૉક્સ સિસ્ટમ હોય, તો દરેક બૉક્સની ઇલેક્ટ્રિકલ મિડલ પોઝિશનમાં મેઇન્ટેનન્સ સ્વીચ અને હાઇ-વોલ્ટેજ ફ્યુઝ ઇન્સ્ટોલ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. MSD અને કનેક્શન કેબલ વચ્ચેનું ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કનેક્ટર બેટરી પેકની અંદર ઇન્ટરલોક સર્કિટ બનાવવું જોઈએ, અને બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ દ્વારા ઇન્ટરલોક સિગ્નલ શોધવામાં આવે છે. પાવર બૅટરી પૅકના કુલ વોલ્ટેજ અને કુલ નકારાત્મક આઉટપુટ માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કનેક્ટર પ્રી-સેટ કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે અને પાવર કંટ્રોલ યુનિટ (PCU) સાથે રેઝિસ્ટન્સ લૂપ બનાવતા હાઇ-વોલ્ટેજ ઇન્ટરલોક કંટ્રોલ સિગ્નલનો ઉપયોગ કરે છે અને મોટરને વાહન નિયંત્રણ યુનિટ (VCU) દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવે છે.
બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ માસ્ટર-સ્લેવ આર્કિટેક્ચર અપનાવે છે. માસ્ટર કંટ્રોલ બોર્ડ અને સ્લેવ કંટ્રોલ બોર્ડ વચ્ચેનો સંચાર CAN બસ દ્વારા થાય છે. આકૃતિ 9-3 બેટરી સિસ્ટમની આંતરિક CAN બસ માળખું બતાવે છે.
આકૃતિ 9-3માંથી જોઈ શકાય છે તેમ, દરેક મોડ્યુલ સ્લેવ કંટ્રોલ બોર્ડથી સજ્જ છે. સ્લેવ કંટ્રોલ બોર્ડ મોડ્યુલ સાથે સંકલિત છે, જે લવચીક રૂપરેખાંકન, માપનીયતા અને પ્લેટફોર્મની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા પ્રમાણિત મોડ્યુલ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. ઇલેક્ટ્રિકલ ડિઝાઇન મુખ્યત્વે બેટરી પેકના ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સર્કિટ ડિઝાઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જેમાં વિકાસના પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે.ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ વિદ્યુત સલામતી, પ્રી-ચાર્જ સર્કિટ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ પસંદગી, MSD અને વર્તમાન સેન્સર્સ.
