Parallel temperature measurement system for electric vehicle

• Autorzy: Wojtkowski W. , Lewczuk R.

Warianty tytułu

PL

Równoległy pomiar temperatury akumulatorów w pojazdach elektrycznych

• Konferencja: XLIX Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2017 (XLIX; 04.09-06.09.2017; Częstochowa - Koszęcin, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A parallel temperature measurement system for monitoring a battery stack in an electric vehicle is presented in the paper. The proposed system utilizes parallel multi-channel temperature measurements with digital temperature sensors operating on separate serial buses. An FPGA device collects data from sensors and translates it into CAN bus frames. The CAN bus is incorporated for communication with car Battery Management System. The described system can parallel measure 8 temperatures but it can be extended in case of additional needs. The structure of the system as well as particular devices are described in the paper. Selected results of experimental investigations which show proper operation of the system are presented as well.

PL

W artykule przedstawiono system równoległego pomiaru temperatury zestawu akumulatorów stosowanego w pojazdach elektrycznych EV lub hybrydowych HEV. Podczas ładowania lub rozładowywania akumulatorów Li-ion, może dochodzić do nadmiernego nagrzewania a nawet do pożaru. Aby tego uniknąć stosuje się układy nadzorowania akumulatorów pełniące także funkcje balansowania ładunku. Takie układy potrzebują do działania informacji o temperaturze zewnątrznej poszczególnych akumulatorów. Cyfrowe czujniki temperatury wyposażone w interfejs szeregowy komunikują się z procesorem nadzorującym w sposób sekwencyjny. Przy większej liczbie czujników czas odczytu wszystkich wartości jest nadmiernie wydłużony. W prezentowanym rozwiązaniu zastosowano oddzielne magistrale szeregowe dla każdego czujnika. W związku z tym czas pełnego odczytu nie zależy od liczby czujników. Aby to było możliwe, wykorzystano układ FPGA z zaimplementowanymi interfejsami 1-Wire. Całość jest kontrolowana przez procesor programowy NIOS, który dodatkowo zapewnia komunikację z systemami pojazdu przez magistralę CAN. W artykule przedstawiono strukturę proponowanego systemu oraz zostały przedstawione wybrane wyniki badań laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

Digital temperature sensor; temperature measurement; CAN bus; 1-Wire bus

PL

cyfrowy czujnik temperatury; pomiary temperatury; CAN; 1-Wire

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 54
• Strony: 237--240
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wojtkowski W.

• Bialystok University of Technology, Electrical Department, Poland tel.: [phone]

autor

Lewczuk R.

• Bialystok University of Technology, Electrical Department, Poland tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Idzkowski A., Walendziuk W., and Warsza Z. L.: Unconventional double-current circuit for deflection and temperature simultaneous measurement, Elektronika ir Elektrotechnika Vol.21(1), 23–27 (2015).
• 2. Caucheteur C., Lhomme F., Maakaroun F., Chah K., Blondel M., and Megret P.: Simultaneous strain and temperature sensor using superimposed tilted bragg gratings, Proceedings Symposium IEEE/LEOS Benelux Chapter 756-759, 219–222 (2004).
• 3. Onda K., Ohshima T., Nakayama M., Fukuda K., & Araki T.:Thermal behavior of small lithium-ion battery during rapid charge and discharge cycles. Journal of Power Sources, 158(1), 2006, 535-542.
• 4. McDowall J.: A Guide to Lithium-Ion Battery Safety, Battery Conf. Battcon 2014, pp. 1-10.
• 5. Maxim Integrated: Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer. Maxim Integrated, 2015
• 6. Microchip Technology Inc.: Stand-Alone CAN Controller With SPI Interface, 2005.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).