تصميم نظام شحن التيار المستمر ثنائي المدفع

تتناول هذه المقالة الإخبارية التركيب الكهربائي لـكومة شحن التيار المستمر ذات المدفع المزدوج، مع توضيح مبادئ عمل البندقية الفردية وأعمدة شحن المركبات الكهربائية ذات المدفعينواقتراح استراتيجية للتحكم في المخرجات لتحقيق التوازن والشحن المتناوب لـمحطة شحن مزدوجة للأسلحة.

لتحسين ذكاء واستجابة التحكم في الشحن في الوقت الحقيقي، تذكر هذه المقالة أيضًا مخطط تصميم لنظام التحكم في محطة الشحن يعتمد على شريحة التحكم الرئيسية STM32F407 مع نواة Cortex M4 ونظام تشغيل FreeRTOS المدمج.

تصميم البنية الكهربائية العامة لأعمدة الشحن

التصميم المعماري

يقدم هذا التصميم الجديد تصميمًا لبندقية مزدوجةشاحن سيارات كهربائية يعمل بالتيار المستمر، ويتكون من وحدة تحكم رئيسية، ووحدة طاقة، وشاشة عرض واجهة بين الإنسان والآلة، وقارئ بطاقات IC، وعداد طاقة ذكي،موصل التيار المتردد, موصل التيار المستمرقاطع دارة، وواقي من زيادة التيار، ومصدران للطاقة بجهد 12 فولت تيار مستمر. يظهر أدناه المخطط الكهربائي العام لمنصة الشحن. يتوافق تصميم التوصيلات الكهربائية بين منصة الشحن ومدفعي الشحن A وB مع المعيار الوطني لواجهات شحن التيار المستمر لأجهزة الشحن الموصلة للمركبات الكهربائية.

مبدأ العمل

محطة الشحن عبارة عن مدفع مزدوجمحطة شحن التيار المستمر، باستخدام 10 وحدات طاقة متصلة بالتوازي، مصممة بوضعين للتحكم في الشحن: الشحن المتساوي والشحن المتدرج.

الشحن المتوازن: يتم شحن كل من المسدسين A و B في وقت واحد، بحد أقصى 5 وحدات طاقة يتم شحنها من كل مسدس.

الشحن المتدرج: عندما يكون سلاح واحد فقط قيد التشغيل، يمكن شحن 10 وحدات طاقة كحد أقصى.

تستقبل وحدات الطاقة مدخلات طاقة تيار متردد ثلاثي الأطوار، موصولة بواقي من زيادة التيار، وعداد طاقة تيار متردد ثلاثي الأطوار، وموصل تيار متردد. وتُخرج وحدات الطاقة طاقة تيار مستمر. كما يوجد زر إيقاف طارئ عند المدخل، مما يسمح بإيقاف التشغيل الطارئ عن طريق قطع مدخلات التيار ثلاثي الأطوار. يتواصل المتحكم الرئيسي مع وحدات الطاقة عبر ناقل CAN لتبادل أوامر التحكم في الإخراج، كما أن وحدات الطاقة متصلة أيضًا عبر ناقل CAN. تحتوي المحطة على مصدرَي طاقة تيار مستمر 12 فولت: أحدهما موصول بدبابيس A+ وA- لمسدس الشحن لتوفير طاقة مساعدة منخفضة الجهد للمركبة الكهربائية، والآخر يُشغّل شاشة واجهة المستخدم.

تصميم نظام التحكم الرئيسي

أ. مخطط الكتلة الوظيفية للنظام

يُظهر الشكل أدناه مخطط كتلة نظام التحكم الرئيسي. شريحة التحكم الرئيسية للنظام هي STM32F407ZGT6، والتي تتميز بواجهات طرفية متعددة: 2 CAN، و4 USART، و2 UART، وواجهة إيثرنت واحدة، وما إلى ذلك، مما يلبي متطلبات الواجهة الأساسية لنظام التحكم في محطة الشحن للتحكم في الأجهزة الطرفية مثل وحدات الطاقة، والعدادات الذكية، وقارئات بطاقات IC، وشاشات اللمس.

ب. تصميم دائرة الأجهزة لنظام التحكم الرئيسي

يشمل ذلك تصميم دوائر واجهة ناقل البيانات لـ RS232 و RS485 و CAN.

تصميم واجهة RS232

تصميم واجهة RS485

تصميم واجهة CAN

-النهاية-