Limitación actual de la carga de la batería del EV híbrido construido en el hogar

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Tengo un EV híbrido en el que estoy trabajando, el cual utiliza 2 motores de 48V CC con una carga máxima de 300 amperios cada uno, para una carga máxima total de 600A. Tengo 2 alternadores que funcionan con un motor de gas que genera 125 amperios conectados cada uno en paralelo para una corriente estática total de 250A. Quiero usar un sistema de batería para extraer los 350A restantes en breves ráfagas de energía. He obtenido un paquete de ionización de litio de 100Ah 48V para suministrar la corriente necesaria.

Mi problema con el que me encuentro es que quiero que los alternadores carguen las baterías cuando no se están agotando por completo, pero la corriente de carga de las baterías no debe exceder .5C, o 50A, por lo que no es fácil alternador - > batería - > Configuración del controlador del motor.

Entonces, ¿qué necesito para conectar todos estos componentes para tener el sistema que estoy buscando?

    
pregunta Luke L

1 respuesta

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Muchos diseños de vehículos tienen un solo bus que transporta la corriente a los tres sistemas. Usando mosfets, o en el caso simple - diodos, puede cambiar la corriente al bus, o desviarlo al sistema con el que está tratando. Normalmente, en un sistema tonto, el bus se mantiene a un voltaje dentro de un cierto rango, pero se permite que el voltaje se mueva hacia arriba y hacia abajo dentro de ese rango, y cada sistema actúa de manera diferente según el voltaje del bus.

Tomando cada sistema uno a la vez:

Alternadores

Los alternadores intentan mantener el voltaje en, por ejemplo, 52V. Siempre que estén a 52 V o cerca, regulan su salida de corriente para que el bus permanezca entre, por ejemplo, 50 y 52. Cuando el voltaje está por debajo de 50 V, funcionan a máxima inclinación a 250 A para que vuelva a subir allí. Ese es su único trabajo, ya que nunca toman corriente del autobús.

Motores

Los motores no se preocupan por la tensión del bus. El acelerador desvía la corriente del bus a los motores, y la tensión del bus cae si los otros sistemas no están agregando la corriente lo suficientemente rápido.

Baterias

Las baterías son el sistema más complicado. Si la tensión del bus es de 50 V o más, toman la corriente del bus y cargan las baterías. Simplemente active el cargador de 0.5A cuando la tensión del bus esté por encima de 50V. 50 V es la señal de que los alternadores tienen exceso de capacidad y que las baterías se pueden cargar. No ponen ninguna corriente en el autobús.

Si el voltaje es de 48V a 50V, las baterías se desconectan del bus si aún no están suministrando corriente. Si están suministrando corriente, continúan haciéndolo, intentando mantener el voltaje del bus por encima de 48V, pero por debajo de 50V.

Si el voltaje es inferior a 48V, las baterías comienzan a intentar forzar la corriente en el bus, manteniéndola entre 48V y 50V.

Las baterías solo hacen esto, por supuesto, hasta que se ejecutan hasta aproximadamente el 50% de su capacidad, luego dejan de suministrar corriente para prolongar la vida útil de las baterías.

Resultado

Cuando los motores no consumen corriente, los alternadores funcionan con poca carga, cargando las baterías.

Cuando los motores consumen 250 A o menos, los alternadores funcionan a plena carga y las baterías se desconectan.

Cuando los motores consumen más de 250 A, los alternadores funcionan a plena carga y las baterías están completamente conectadas al bus, empujando tanta corriente como han dejado en el bus.

Realidad

Este sistema tiene sus fallas. Si los reguladores de la batería - > bus o alternador - > bus no están contentos entre sí, terminará con una oscilación del sistema que podría no resolverse fácilmente.

La mayoría de los sistemas modernos utilizan elementos activos y un controlador de bus único que le dice a cada sistema qué hacer. Este controlador sabe cuánta corriente está ordenando el motor, y le dice a cada subsistema cuánta corriente debe suministrar, al mismo tiempo que supervisa otros signos vitales del sistema y del bus para evitar sobretensiones, sobrecorrientes y violaciones de temperatura.

Pero con un diseño y ajuste cuidadosos, el sistema tonto puede funcionar y funciona bien. Una ventaja es que el sistema puede manejar más dispositivos que proporcionan o usan corriente sin tener que comunicarse específicamente con un controlador central. Si agrega paneles solares o un sistema de enfriamiento de cabina, estos se enganchan directamente al bus con un poco de lógica que los enciende o apaga dependiendo de la tensión del bus. En un sistema de bus central es probable que tenga que reprogramar el controlador central e incluso que estos dispositivos se comuniquen con él para que no descargue las baterías accidentalmente cuando cree que está en un estado de carga, por ejemplo.

    
respondido por el Adam Davis

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