Istraživanje BMS tehnologije litijumske baterije za dvotočkaše

Istraživanje BMS tehnologije litijumske baterije za dvotočkaše

Djelomična zamjena olovnih baterija litijumskim baterijama je trend i postepeno se formirao konsenzus. Naročito na polju električnih bicikala, kako je novi nacionalni standard za električne bicikle donosio tehničke odluke, litijumske baterije počele su ubrzavati svoj ulazak. Tržišna potražnja za električnim biciklima snažno je porasla. Ovakav politički odjek sa tržištem donio je ogroman novi tržišni prostor za litijumske baterije.

Zamena olovnih baterija litijumskim baterijama izazvat će velike promjene na postojećem tržištu ponude i potražnje, ne samo na proizvodnoj i tehnološkoj strani, već i na cijelom sistemu lanca opskrbe, poslovnom modelu i operativnom modelu.

Slijedi dijeljenje teme&„Diskusija o BMS tehnologiji litijumske baterije na dva točka u vozilu GG“; napravio dr. Yang, generalni direktor FIRSTEK-a.

FIRSTEK je preduzeće specijalizirano za R&& D, proizvodnju i inovacije tehnologije platforme sistema upravljanja baterijama i tehnologije velikih podataka o baterijama. Proizvodi se uglavnom koriste u civilnoj industriji i opskrbi električnom energijom iz termoelektrana, čisto električnim dva ili tri kotača, pomoćnim robotima i vojnim poljima za napajanje. Trenutno su neki proizvodi izvezeni u Evropu, Ameriku i druge zemlje. Već početkom 2018. FIRSTEK je počeo prilagođavati i razvijati pametne zaštitne ploče za tržište dijeljenih baterija na dva točka, a postupno su praćene i serije. Na tržišnim terminalima korišteno je više od 100 000 kompleta proizvoda.

Prvi aspekt je trenutna industrijska situacija. Trenutno baterije na dva točka uglavnom uključuju dva smjera: prvo, promjena olovne kiseline na tržište litijumskih baterija; drugo, tržište litijumskih baterija. Pri promjeni olovne kiseline na litijumsku bateriju koristi se originalno sučelje u obliku proizvoda na automobilu. BMS proizvod zasnovan je na čistom rješenju hardverske ploče. Teško je postići komunikacijske funkcije. Istovremeno, lako se zapaliti tokom upotrebe i potrebno je dosta vremena. Uzrok oštećenja konektora. Uz to, budući da nema komunikacijsku funkciju, kontroler ne može komunicirati s baterijom i vozilo ne može postići ograničeni rad snage. Što se tiče litijumskih baterija, većina BMS sučelja ima komunikacijske funkcije i može se koristiti za komunikaciju s kontrolerima i brojilima. Općenito govoreći, na mjeraču se ne mogu prikazati samo informacije o struji, naponu i kvaru. Istodobno, interakcijom informacija između BMS-a i kontrolera može se postići podešavanje izlazne snage, interakcija podataka itd., Što uvelike poboljšava ukupne performanse vozila. Ova vrsta vozila obično koristi proizvode inteligentne zaštitne ploče.

U drugom aspektu ćemo predstaviti tehnologiju buđenja pametne zaštitne ploče. Električna vozila na dva točka čine se jednostavnim, ali stvarni scenariji primjene su malo složeniji od automobila. Dalje ću predstaviti principe i scenarije primjene nekoliko metoda buđenja:

1. Prebacite se za buđenje. Kroz pomoćno sučelje na sučelju, status prekidača dva čvora koristi se kako bi inteligentna zaštitna ploča prepoznala da je baterija na automobilu ili punjaču i tijekom transporta. Najočitija prednost je ta što se baterija može postaviti na zemlju ili tokom transporta kako bi se osiguralo da se glavni linijski interfejs baterije ne napuni, što je od velike koristi za sigurnost baterije. Ako BMS nema funkciju prepoznavanja, P pozitivni i P negativni u bateriji vjerovatno će uzrokovati sigurnosne opasnosti kada se baterija uvijek puni. Kroz najjednostavniju funkciju buđenja prekidača, on lako može riješiti problem punjenja sučelja. Istovremeno, može riješiti i funkciju predpunjenja, izbjegavajući paljenje baterija zbog postupka punjenja.

2. Load load. Ova se aplikacija odnosi na pozadinsko opterećenje. Općenito, P pozitivni i P negativni koriste se za otkrivanje ima li stražnji kraj tereta kako bi se utvrdilo da li je u stanju automobila da probudi sistem upravljanja. Ovu je funkciju jednostavno izvesti, ali u praktičnoj primjeni ima više razmatranja. To nije jednostavno otkrivanje tereta, neposredno nakon buđenja, jer nema drugog ulaznog signala, pa kao BMS može prepoznati kada se probudi, ali nemoguće je otkriti informacije o uklanjanju tereta u automobilu. Ako želite znati ove informacije, morate imati druge metode buđenja u kombinaciji s ovom metodom buđenja, inače funkcija buđenja opterećenja sama po sebi ne može postići mirovanje. .

3. Probudite se nakon pražnjenja. To se odnosi na buđenje strujom pražnjenja. Ranije spomenuto buđenje tereta koristi se za otkrivanje da li postoji opterećenje. Buđenje pražnjenja odnosi se na buđenje otkrivanjem veličine struje pražnjenja. Uopšteno govoreći, baterija se nalazi u automobilu. Što se električnog motocikla tiče, iako korisnik nema koristi tjedan ili dva, baterija je uvijek uključena u automobil. U tom će stanju potrošnja energije samog BMS-a uzrokovati kada se baterija potpuno napuni, traje najviše oko 40 dana. Da bismo mogli produžiti vrijeme upotrebe, odradit ćemo neke poslove spavanja, na primjer, koliko dugo automobil ide na spavanje ako se ne koristi i kako ga probuditi s BMS-om nakon ulaska u stanje spavanja? Trenutno se trenutni način rada može koristiti za buđenje.

4. Probudite se prilikom punjenja. BMS se budi naponom koji puni punjač. Međutim, treba imati na umu da punjač za punjenje i buđenje ne može biti vrsta putničkog automobila koji treba razmjenjivati ​​podatke prije izlaska napona punjenja. Buđenje punjenja zahtijeva da način rada punjača&# 39 pruža napon punjenja za buđenje BMS-a, a zatim nakon razmjene podataka prebacivanje u uobičajeni postupak punjenja. Najveća prednost ove funkcije buđenja je: nedovoljno napajanje baterije dovodi do podnapona i BMS ne može raditi automatski. Nakon buđenja punjenjem, BMS može normalno raditi. Ova metoda je vrlo korisna za zaštitu od podnapona. No, kako bi se razumnije punili, općenito preporučujemo da kupci, kada to rade na ovom mjestu, prvo puste punjač da prođe kroz malo strujno ograničenje punjenja, a zatim se prebaci na normalno punjenje nakon interakcije s podacima o punjaču.

5. Komunikacija se probudi. Općenito se odnosi na buđenje BMS-a putem podatkovne komunikacije. U projektu električnog motocikla na dva točka s kojim smo kontaktirali, od jeftine komunikacije 485 do trenutne uobičajene CAN komunikacije, uobičajeno je i probuditi sistem upravljanja baterijama (BMS) putem ovih komunikacijskih metoda.

6. Vibracije se bude. To je način za buđenje dodavanjem senzora vibracije na BMS. Uopšteno govoreći, BMS je lako za spavanje. Kako bi uštedio energiju na električnom motociklu, BMS će automatski ući u način mirovanja prema određenoj strategiji, ali pod kojim okolnostima će se probuditi? Ako se koristi metoda jakog buđenja, trošak dizajna je zapravo relativno visok, a tehnički pokazatelji su također relativno teški. Jednostavna metoda može se postići i vibracijom.

7. Otvorite poklopac da biste se probudili. Uglavnom se odnosi na zapakovanu bateriju koja se koristi za snimanje nenormalnih događaja kada je nenormalno otvorena. Ova se značajka obično nalazi na malim baterijama. Elektronske brave bicikala Mobike i OFO opremljene su ovom funkcijom, uglavnom radi sprečavanja korisnika da zloupotrebe proizvod ili otvore poklopac proizvoda bez odobrenja. Realizacija buđenja kada se poklopac otvori uglavnom se ostvaruje pomoću senzora svjetlosti. BMS se obično instalira unutar baterije bez svjetla. BMS može realizirati funkciju buđenja kada se poklopac otvori otkrivanjem promjena u svjetlosti.

8. Daljinsko buđenje. Ova funkcija znači da korisnik ostvaruje funkciju buđenja BMS-a dodavanjem udaljenog podatkovnog modula. Obično se koristi za iznajmljivanje dvotočkaša. Tijekom postupka zakupa korisnik ne plaća na vrijeme i po rasporedu. Operater može daljinski zaključati bateriju, a BMS će također ući u stanje mirovanja. U ovom slučaju, BMS može koristiti daljinsko buđenje kako bi postigao svrhu ponovne upotrebe. S druge strane, kada se baterija dugo nije koristila, na primjer kada je kupac stavio u kut, u ovom slučaju, BMS se može daljinski probuditi kako bi pronašao bateriju i status baterije. može se daljinski nadzirati, a trenutni status može se prenijeti na server Da bi se izbjeglo rasipanje resursa baterija i prekomjerno pražnjenje baterije uzrokovano dugotrajnim skladištenjem.

Treći dio je izračun SOC za vozila na dva točka. U stvari, ovaj je aspekt relativno vruća tema u putničkim automobilima, a teže je u pogledu dvotočkaša nego u putničkim automobilima, jer je situacija zlostavljanja složenija. Izračun SOC-a uglavnom uključuje sljedeće metode: prvo, amper-satnu metodu integracije; drugo, resetiranje na punu strategiju kalibracije; treće, OCV kalibracija; četvrto, dinamička kompenzacija i kalibracija.

Slijedi lista uobičajenih čimbenika koji utječu na proračun SOC-a pri korištenju dvotočkaša.

U primjeni vozila na dva točka, problem je istaknut zbog SOC greške unesene upotrebom plitkog punjenja i plitkog pražnjenja. Većina korisnika koristi bateriju nakon što se potpuno napuni. Međutim, kada se koriste dvotočkaši, oni se često pune kad im nestane struje, a gotovo se odvoze kad se napune. Općenito, baterija se ne može potpuno napuniti, posebno u dijeljenim zamjenama baterija. Na primjer, kada brzi vozači koriste dijeljene baterije, kako bi osigurali prikladan prijevoz, oni će se promijeniti u bateriju većeg kapaciteta kada ugledaju ormar za baterije, što će dovesti do toga da je baterija uvijek u stanju plitkog punjenja i plitko pražnjenje. Uticaj greške SOC vozila na dva točka je relativno velik.

Drugo, utjecaj temperature okoline i brzine pražnjenja na vlastiti kapacitet baterije&# 39. Električni motocikli imaju visoke temperature i niske temperature u vožnji. Ovi uslovi imaju veći utjecaj na samu bateriju. Kao BMS, izvorni podaci koje možemo pratiti su napon, struja, temperatura i druge informacije, ali ne postoji način za kontrolu baterije. Vlastiti kapacitet ne propada, pa vanjsko okruženje i navike upotrebe različitih vozača imaju veliki utjecaj na vlastiti kapacitet baterije&# 39.

Treće, životni vijek baterije. Kako su troškovi upotrebe baterija za vozila na dva točka niži od onih za putnička vozila, životni vijek baterija za vozila na dva kotača uglavnom je kraći od osobnog automobila. Stoga različiti proizvođači moraju obratiti pažnju na životni vijek baterija prema različitim modelima i različitim skupinama kupaca.

Četvrto, nedosljednost baterija. Budući da kapacitet kompleta baterija na dva točka u vozilu u pravilu nije jako velik, ali snaga punjenja i pražnjenja nije jako mala, konzistentnost jezgre akumulatora relativno je lako prikazati. Pogotovo nakon pola godine i godinu dana, postojat će velika razlika u naponu ćelija akumulatora, što će ozbiljno utjecati na procjenu SOC.

Peto, uticaj preciznosti prikupljanja struje i napona BMS na procjenu SOC. BMS mora dobiti neke sirove podatke o bateriji za procjenu SOC. Međutim, u BMS-u na dva točka, da bi se bolje zadovoljili niskotarifni zahtjevi korisnika BM-a GG-a 39, ponekad se mora odustati od određene tačnosti. Ali koliko tačnosti treba smanjiti? Ovo takođe treba uzeti u obzir stepen uticaja na SOC.

S druge strane, potrošnja energije samog BMS-a takođe ima veći uticaj na procenu SOC. Za BMS aplikacije u automobilskoj oblasti, BMS može postići nultu potrošnju energije nakon isključivanja ključa. Kada se isključi niskonaponsko napajanje, BMS će se isključiti bez potrošnje energije. Ali kod proizvoda male snage, BMS nije lako postići nultu potrošnju energije.

BMS san obično se dijeli na duboki i plitki san. Pri ulasku u duboki san može biti ispod 20 mA. Ako izračunate prema struji potrošnje energije od 10 mA, vidjet ćete da je snaga baterije oko 40 - nakon dužeg vremena. Otprilike 50 dana baterija se u osnovi troši. Dakle, kada izračunavamo SOC, moramo uključiti potrošnju energije samog BMS-a.

Četvrti aspekt je nova infrastruktura za dvotočkaše. Servisna platforma vozila na dva točka je platforma za daljinsko praćenje podataka. Trenutno se radi više na prikupljanju i prikupljanju podataka. Dalje je potrebno procijeniti SOH ćelije baterije i paket PACK, koji mogu pružiti rano upozorenje korisniku, izbjeći bateriju i postoje negativni učinci na upotrebu korisničkog GG-a.

U stvari, pronašli smo problem u projektu s kojim smo prije kontaktirali i moramo iznijeti različite zahtjeve za funkciju daljinskog prijenosa podataka prema različitim scenarijima korištenja. Na primjer, u pogledu putničkih automobila, država je kasnije objedinila prijedlog za prijenos podataka na platformu velikih podataka za jedinstveni nadzor, ali da li je za primjenu električnih motocikala na dva točka zaista potrebna funkcija daljinskog prenosa podataka? Znamo da će funkcija daljinskog prenosa podataka povećati troškove. Trenutni telekom operateri 2G kartice više neće raditi u bliskoj budućnosti. Pored velike potrošnje energije 4G modula, troškovi su takođe relativno visoki u odnosu na troškove baterija malog kapaciteta. Drugim riječima, troškovi instaliranja modula za daljinski prenos podataka su vrlo visoki. Neki kupci povećavaju svrhu daljinskog prenosa podataka kako bi spriječili gubitak baterija. Međutim, nakon jedne ili dvije godine statističkih podataka, utvrđeno je da je čak i ako se vrijednost izgubljenog kompleta baterija izravno plaća, ona i dalje manja od troškova dodavanja udaljenog modula u svaku bateriju. Stoga dodavanje funkcija daljinskog prenosa podataka na polju dvotočkaša trenutno nije toliko značajno.

hvala vam svima!