CAN 통신이 있는 충전기의 이점

CAN은 동일한 네트워크 또는 별도의 네트워크에 있는 서로 다른 장치 간의 통신을 허용하는 개방형 네트워크 프로토콜입니다. 자동차, 전기기기 등에 사용됩니다.

배터리 충전기는 CAN 버스와 통합되어 배터리 전압 및 온도를 모니터링하고 충전 프로세스를 제어하는 ​​배터리 관리 시스템과 통신할 수 있습니다.

리튬 배터리 충전

리튬 배터리는 전기 자동차 및 기타 산업 기계를 포함한 다양한 응용 분야에서 점점 더 대중화되고 있습니다. 소형, 경량, 고온 성능 및 높은 재충전 속도를 포함하여 많은 이점을 제공합니다.

CAN 통신이 있는 충전기는 배터리 성능의 실시간 모니터링 및 제어, 배선 복잡성 감소, 리소스의 효율적인 사용, 향상된 안전성 및 확장성을 허용합니다. 또한 배터리 오작동으로 인한 사고나 화재의 위험을 줄여줍니다.

CAN 통신이 있는 충전기는 차량의 모든 전기 기능을 관리하는 차량의 중앙 배터리 관리 시스템(BMS)인 BMS로 제어할 수 있습니다. 그런 다음 BMS는 CAN 통신을 사용하여 충전, 방전 및 온도를 조절하는 명령을 충전기에 보낼 수 있습니다.

그런 다음 BMS는 CAN 통신을 사용하여 충전 알고리즘과 충전기 소프트웨어를 업데이트하여 배터리가 최고 수준의 효율로 충전되도록 합니다. 또한 차량 운영자에게 텔레매틱스 데이터를 제공하여 배터리 상태에 대한 정보를 제공하고 원격으로 현장 수리를 수행할 수 있도록 합니다.

리튬 전지는 다른 유형의 배터리보다 더 복잡하기 때문에 고유한 문제를 해결할 수 있는 전문 충전기를 사용하는 것이 중요합니다. 필요한 기능이 없는 충전기를 사용하면 배터리가 손상되고 효율이 떨어질 수 있습니다.

또한 리튬 전지를 충전하는 데 사용되는 전압 및 전류는 납축 전지와 다를 수 있습니다. 배터리의 전압이 너무 높아져 화학적 연소가 발생하고 셀 또는 전체 배터리 팩이 손상될 수 있습니다. 그렇기 때문에 애플리케이션에 적합한 전압과 전류를 갖춘 전문적이고 승인된 충전기를 사용하는 것이 중요합니다.

과열 보호는 리튬 배터리를 처리할 수 있는 충전기의 또 다른 중요한 기능입니다. 이는 열 폭주에 취약할 수 있는 전기 자전거 또는 자동 캐리어와 같이 많은 수의 재충전 주기가 필요한 애플리케이션에 특히 중요합니다.

이를 방지하기 위해 충전기는 완전히 충전된 상태에 도달하는 즉시 충전을 차단할 수 있어야 하며, 이는 전원 공급 장치를 끈 다음 전류를 차단함으로써 신속하게 수행할 수 있습니다. 이것은 리튬 배터리를 과충전으로부터 보호하고 화재 위험이 되지 않도록 하는 열쇠입니다.

배터리 관리 시스템(BMS)

CAN 통신 기능이 있는 충전기는 BMS에 큰 도움이 됩니다. 충전소와 통신할 수 있으며 전류, 전압 및 온도를 포함한 배터리 상태를 모니터링하는 데 도움이 됩니다. 이 데이터는 배터리 팩이 정상인지 또는 수리가 필요한지 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다.

CAN 버스 네트워크는 테스트 중에 수집된 데이터를 저장하는 데에도 유용합니다. 이를 통해 테스트 장비의 결과를 배터리 관리 시스템의 결과와 검토, 저장 및 비교할 수 있습니다. CAN은 또한 다양한 배터리 유형과 호환되므로 다양한 응용 분야에 적합한 옵션입니다.

세포 보호

배터리 관리 시스템의 첫 번째 주요 기능은 배터리가 설계 한계 이상으로 작동하지 않도록 방지하는 셀 보호입니다. 여기에는 과충전, 과열 조건 및 배터리를 손상시킬 수 있는 기타 요인으로부터 배터리를 보호하는 것이 포함됩니다.

BMS의 또 다른 중요한 기능은 배터리가 과충전되거나 설계된 한계 이하로 방전되지 않도록 보호하는 충전 제어입니다. BMS는 이러한 한도에 도달하면 자동으로 충전 요금을 낮추고 한도에 도달하면 충전을 종료할 수 있습니다.

EV 또는 HEV의 경우 BMS는 배터리의 충전 상태(SOC), 에너지 소비량 및 과거에 배터리를 사용한 거리를 기반으로 배터리의 남은 범위를 계산할 때 매우 정확해야 합니다. 이 정보를 사용하여 BMS는 재충전이 필요하기 전에 이동할 수 있는 마일 수를 결정할 수 있습니다.

열 관리

리튬 이온 배터리는 특히 충전과 관련하여 온도에 민감합니다. 온도는 메모리 효과와 상당한 용량 손실을 유발할 수 있으므로 배터리 관리 시스템은 작동 사용 중에 최적의 성능을 위해 Goldilocks 온도 범위에 있을 때만 배터리가 충전되도록 할 수 있어야 합니다.

경우에 따라 BMS는 충전이 시작되기 전에 배터리 온도를 높이기 위해 외부 인라인 히터와 상주 히터 플레이트를 켤 수도 있습니다. 이러한 기능은 배터리 팩이 전기 자동차 또는 헬리콥터와 같은 차량에 통합된 경우에 특히 유용합니다.

지능형 배터리 충전

전기 자동차(EV)가 스마트 충전 지점에 연결되면 충전기가 자동으로 클라우드 기반 플랫폼으로 정보를 전송합니다. 이 데이터는 EV 충전 방법을 최적화하고 충전 사이트에서 에너지 사용량을 모니터링하는 데 사용됩니다.

배터리-충전기 통신은 SMBus(System Management Bus)라는 표준 통신 프로토콜을 사용하여 수행됩니다. SMBus는 모든 EV 충전기에서 사용할 수 있는 하나의 통신 프로토콜과 데이터 세트에 동의하기 위해 많은 제조업체가 공동으로 노력한 것입니다.

이러한 통신 프로토콜을 통해 충전기는 특정 화학, 전압 및 용량을 기반으로 다양한 유형의 배터리에 충전 프로필을 적용할 수 있습니다. 일부 충전 프로필은 배터리 성능을 최적화하도록 설계되었으며, 다른 프로필은 배터리가 가장 안전하고 안정적인 충전 상태를 유지하도록 생성되었습니다.

대부분의 스마트 충전기는 과충전을 방지하기 위해 차단 시스템 조합을 사용합니다. 일반적으로 지능형 배터리 충전기는 1시간 이내에 배터리를 최대 용량의 최대 85%까지 급속 충전합니다. 그런 다음 배터리 충전 상태를 유지하기 위해 세류 충전으로 전환됩니다.

이렇게 하면 배터리가 과충전되지 않도록 하여 배터리 수명을 연장할 수 있습니다. 또한 전기 공급업체로부터 추가 요금을 청구할 수 있는 에너지 한도를 초과하는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

스마트 배터리 충전기의 또 다른 중요한 기능은 가정의 최대 에너지 용량을 초과하지 않도록 하는 Power Boost입니다. Power Boost는 집에 있는 충전기와 기타 장치 간에 부하를 동적으로 분산시켜 이러한 추가 비용을 피할 수 있도록 도와줍니다.

배터리 자체가 더욱 지능화됨에 따라 BMS(배터리 관리 시스템)를 통해 충전기와 통신할 수 있습니다. 이러한 BMS는 CAN 원격 제어를 통해 통신하여 배터리에 특정 충전 매개변수를 제공할 수 있습니다.

배터리 온도가 너무 높아지거나 충전 프로세스의 중요한 단계에 도달하는 경우 이러한 메시지를 충전기로 전송하여 충전 매개변수를 변경할 수 있습니다. 이러한 CAN 원격 제어 메시지는 셀 간 전압 변동과 같은 다른 중요한 배터리 속성을 충전기에 알리는 데에도 사용할 수 있습니다.

완성

CAN은 다양한 전자 장치가 서로 통신할 수 있도록 하는 개방형 통신 프로토콜입니다. CAN은 자동차, 제조 및 빌딩 자동화를 포함한 많은 산업에서 사용됩니다. 속도, 통합 용이성 및 저렴한 비용과 같은 기존 아날로그 신호에 비해 여러 가지 이점이 있습니다.

이전 배선 표준과 달리 CAN은 2선식 통신 시스템을 사용하므로 통신에 필요한 배선의 양이 크게 줄어듭니다. 이것은 또한 데이터 전송 프로세스의 무결성을 보장하고 외부 소스의 간섭 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

CAN 표준에는 차량과 같은 안전 애플리케이션에 이상적인 몇 가지 기능이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

내결함성: 모든 CAN 노드에는 자체 오류 카운터가 있어 데이터 전송 오류를 감지하고 오류가 감지되면 장치를 자동으로 종료합니다. 이렇게 하면 단일 오작동이 시스템 전체에 확산되어 완전히 작동이 중지되는 것을 방지할 수 있습니다.

이는 특수 오류 플래그 메시지를 전송하여 수행됩니다. 오류가 감지되면 CAN 노드는 추가 전송을 방지하기 위해 잘못된 데이터를 파괴합니다.

오류 감지: CAN에는 데이터 전송 프로세스에서 오류를 감지하는 5가지 메커니즘이 있습니다. 여기에는 비트 스터핑, 비트 모니터링, 프레임 검사, 확인 확인 및 순환 중복 검사가 포함됩니다.

CAN의 또 다른 중요한 기능은 두 종단 저항 사이의 커패시터로 필터링하는 종단 기술을 사용하여 버스 라인에서 원치 않는 고주파 노이즈를 걸러내는 기능입니다. 이 기술은 일반적으로 케이블 길이가 긴 애플리케이션에 사용되며 네트워크의 전자기 호환성을 향상시킵니다.

CAN은 확장 가능하며 다양한 애플리케이션으로 성장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 속도, 통합 용이성 및 저렴한 비용으로 제조 환경 및 건물 자동화에 널리 사용됩니다.

그러나 CAN에도 단점이 없는 것은 아닙니다. 제한된 대역폭과 범위, 복잡한 통합, 보안 취약성 및 호환성 문제로 인해 일부 상황에서 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 최신 버전의 CAN 프로토콜과 적절한 네트워크 설계 및 보안 조치로 해결할 수 있습니다.