Sistema de gestión térmica para vehículos eléctricos


AshwiniRecientemente, algunas bicicletas eléctricas se incendiaron debido a una falla en el sistema de administración de la batería debido a un mal diseño de la batería. Desafortunadamente, la mayoría de los vehículos eléctricos actualmente no cuentan con una gestión térmica adecuada. Así que aquí hay un proyecto de monitoreo de temperatura de la batería y detección de humo para advertir al usuario de EV y detener el EV a tiempo para evitar daños mayores. El prototipo del sistema de gestión térmica de los autores se muestra en la Fig. 1 y su diagrama de bloques en la Fig. 2.

Las baterías de iones de litio tienen una temperatura de funcionamiento especificada de -20 °C a +60 °C. Ofrece la vida útil más larga si su temperatura se mantiene siempre entre 10°C y 40°C.

El sistema propuesto, alimentado por una batería de 12V, consta de la placa ESP32 (U1), el sensor de temperatura DS18B20 (U2), el sensor de humo MQ135 (U3), la pantalla LCD de 16 × 2 (U4), el regulador de 5V LM7805 ( U5) y algunos otros componentes. El interruptor SPDT y el potenciómetro están conectados a la entrada del controlador ESP32, mientras que I2C, la pantalla LCD de 16 × 2, el zumbador, el relé y la aplicación Arduino Blue Control están conectados a su salida. El interruptor SPDT S1 es para la selección de modo para ver la temperatura actual o configurar el umbral.

Arduio IDE no está listo para programar la placa ESP de forma predeterminada, así que vaya a Board Manager e instálela. Instale la última biblioteca Arduino IDE para el software. Posteriormente instale las bibliotecas necesarias para conectar el sensor. Aquí, DallasTemperature y LiquidCrystal se utilizan como interfaz entre el sensor y la pantalla, así que abra el administrador de bibliotecas e instale estas bibliotecas.

Descargue el código para este proyecto y seleccione el puerto y la placa en Arduino IDE. Conecte el ESP32 a su computadora portátil y presione el botón de arranque para poner la placa ESP32 en modo de carga de programa, luego cargue el código en la placa ESP32. El código se puede descargar desde el enlace.

Fig. 3: Diagrama del circuito del sistema de gestión térmica
Fig. 3: Diagrama del circuito del sistema de gestión térmica

Índice del contenido

construcción y prueba

Después de cargar el código fuente de tms.ino en la placa ESP32, conecte los componentes de acuerdo con el diagrama del circuito en la Fig. 3. En lugar del circuito regulador de voltaje, se puede usar una batería de 5 V o un adaptador de CC de 5 V para alimentar el dispositivo. El prototipo de la conexión del relé se muestra en la Fig. 5.

Fig. 4: Fragmento de código
Fig. 4: Fragmento de código

Fig. 5: Prototipo de conector de relé
Fig. 5: Prototipo de conector de relé

Fig. 6: Prueba del dispositivo en un vehículo eléctrico
Fig. 6: Prueba del dispositivo en un vehículo eléctrico

Figura 7: Conectar Bluetooth
Figura 7: Conectar Bluetooth

Fig. 8: Establecer alarma
Fig. 8: Establecer alarma

Para instalar el circuito en un vehículo eléctrico, consulte la Fig. 6. Para probar el proyecto, consulte las Fig. 6 a la Fig. 9. Se requiere una aplicación de terminal Bluetooth para controlar la temperatura de la batería y los datos de humo en el teléfono. Entonces puede instalar la aplicación Arduino Blue Control en su teléfono.

Fig. 9: Pantalla de la aplicación
Fig. 9: Pantalla de la aplicación

Encienda el dispositivo y conecte la aplicación con Bluetooth. Ahora puede ver la temperatura de la batería en la aplicación. Siempre que la temperatura suba por encima del umbral establecido o el sensor detecte humo, la aplicación emitirá una advertencia y cortará la alimentación de la batería del vehículo a través del relé.

Descargar código fuente


E. Venkatesan y M. Dinesh, Tanto E. Venkatesan (izquierda) como M. Dinesh (derecha) trabajan como líderes del equipo de aplicaciones de productos en Qmax Test Equipment Pvt Ltd y están interesados ​​en las áreas de IoT, BMS, tecnologías inalámbricas y sistemas integrados.

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