Вивчення технології BMS літієвої батареї для двоколісних колясок

Вивчення технології BMS літієвої батареї для двоколісних автомобілів

Часткова заміна свинцево-кислотних акумуляторів літієвими є тенденцією, і поступово сформувався консенсус. Особливо в галузі електричних велосипедів, оскільки новий національний стандарт на електричні велосипеди приймав технічні рішення, літієві батареї почали пришвидшувати свій вихід. Попит на ринку електричних велосипедів сильно зріс. Цей різновид політичного резонансу на ринку приніс величезний новий ринковий простір для літієвих акумуляторів.

Заміна свинцево-кислотних акумуляторів на літієві призведе до значних змін у існуючому ринку попиту та пропозиції не тільки з боку продуктів і технологій, а й усієї системи ланцюга поставок, бізнес-моделі та операційної моделі.

Далі йде обмін темою&"Обговорення технології BMS двоколісного літієвого акумулятора автомобіля GG"; зроблено доктором Ян, генеральним менеджером FIRSTEK.

FIRSTEK - це підприємство, що спеціалізується на R& D, виробництві та інноваціях технології платформи системи управління батареями та технології великих даних від акумуляторів. Продукція в основному використовується в цивільній промисловості та енергозабезпеченні електростанцій, чисто електричних двох-трьох колесах, допоміжних роботах та військових полях електропостачання. В даний час частина продукції експортується до Європи, Америки та інших країн. Вже на початку 2018 року FIRSTEK почав налаштовувати та розробляти інтелектуальні плати захисту для ринку двоколісних акумуляторних батарей, і поступово послідували партії. На ринкових терміналах було використано понад 100 000 комплектів продуктів.

Перший аспект - це поточна галузева ситуація. В даний час двоколісні акумулятори в основному включають два напрямки: по-перше, свинцево-кислотний перехід на ринок літієвих акумуляторів; по-друге, ринок літієвих акумуляторів. При зміні свинцево-кислотної літієвої батареї використовується оригінальний інтерфейс у формі автомобіля. Продукт BMS заснований на чистому рішенні апаратного захисту. Важко досягти комунікативних функцій. У той же час під час використання легко запалити, і це займає багато часу. Причиніть пошкодження роз'єму. Крім того, оскільки він не має функції зв'язку, контролер не може спілкуватися з акумуляторною батареєю, а транспортний засіб не може досягти обмеженої роботи. Що стосується літієвих акумуляторів, більшість інтерфейсів BMS мають функції зв'язку і можуть використовуватися для зв'язку з контролерами та лічильниками. Взагалі кажучи, на лічильнику може відображатися не тільки інформація про струм, напругу та несправності. У той же час завдяки інформаційній взаємодії між BMS та контролером може бути досягнуто регулювання вихідної потужності, взаємодія даних тощо, що значно покращує загальну продуктивність автомобіля. Цей транспортний засіб зазвичай використовує інтелектуальні засоби захисту.

У другому аспекті ми представимо технологію пробудження інтелектуальної плати захисту. Двоколісні електромобілі здаються простими, але фактичні сценарії застосування трохи складніші, ніж машини. Далі я представимо принципи та сценарії застосування декількох методів пробудження:

1. Переключіться, щоб прокинутися. За допомогою допоміжного інтерфейсу на інтерфейсі використовується статус перемикача двох вузлів, щоб інтелектуальна плата захисту розпізнала, що акумуляторна батарея знаходиться в машині або на зарядному пристрої та під час транспортування. Найбільш очевидною перевагою є те, що акумулятор можна розмістити на землі або під час транспортування, щоб переконатись, що основний інтерфейс лінії акумулятора не заряджений, що дуже корисно для безпеки батареї. Якщо BMS не має функції розпізнавання, позитивні P і P негативні акумуляторної батареї, ймовірно, становлять небезпеку, коли батарейний блок завжди заряджений. За допомогою найпростішої функції пробудження перемикача він може легко вирішити проблему зарядки інтерфейсу. У той же час він також може вирішити функцію попереднього заряджання, уникнувши займання акумуляторної батареї через процес зарядки.

2. Навантаження прокинутися. Ця програма пов'язана із внутрішнім завантаженням. Як правило, P позитивні та P негативні використовуються для виявлення, чи є на задній панелі навантаження, щоб визначити, чи знаходиться в стані автомобіля для пробудження системи управління. Цю функцію зробити просто, але в практичному застосуванні є більше міркувань. Це не просте виявлення навантаження, одразу після пробудження, оскільки іншого вхідного сигналу немає, тому як BMS він може виявити, коли його пробуджують, але неможливо виявити інформацію про зняття навантаження автомобіля. Якщо ви хочете знати цю інформацію, вам потрібно мати інші методи пробудження, поєднані з цим методом пробудження, інакше функція пробудження навантаження не може досягти сну з низьким рівнем енергії. .

3. Прокинься після виписки. Це стосується пробудження струмом розряду. Пробудження навантаження, згадане раніше, використовується для виявлення наявності навантаження. Пробудження розряду відноситься до пробудження шляхом виявлення величини струму розряду. Взагалі кажучи, акумулятор розміщений в машині. Що стосується електричного мотоцикла, то хоча користувач тиждень-другий не користується, батарея завжди підключена до автомобіля. У цьому стані спричиняє споживання енергії сама система BMS. Коли батарея повністю заряджена, вона вистачає приблизно на 40 днів. Для того, щоб мати змогу продовжити час використання, ми виконаємо деякі роботи зі сном, наприклад, скільки часу автомобіль лягає спати, якщо він не використовується, і як розбудити його за допомогою BMS після переходу в режим сну? В цей час для пробудження можна використовувати поточний режим.

4. Прокидайтеся під час зарядки. BMS пробуджується напругою, що виводиться зарядним пристроєм. Однак слід зазначити, що зарядний пристрій для зарядки та пробудження не може бути тим пасажирським автомобілем, якому потрібно обмінюватися даними перед тим, як вивести зарядну напругу. Пробудження заряджання вимагає, щоб робочий метод зарядного пристрою' забезпечував зарядну напругу для пробудження BMS, а потім переносив на звичайний процес зарядки після обміну даними. Найбільша перевага цієї функції пробудження полягає в тому, що недостатня потужність акумулятора призводить до зниження напруги, і BMS не може працювати автоматично. Після пробудження зарядкою BMS може працювати нормально. Цей метод дуже корисний для захисту від низької напруги. Але для того, щоб заряджати розумніше, ми, як правило, рекомендуємо, коли клієнти роблять це в цьому місці, спочатку пропустіть зарядний пристрій через невеликий струм обмеження заряду, а потім переключіться на звичайний струм заряджання після взаємодії з даними зарядного пристрою.

5. Пробудження спілкування. Як правило, йдеться про пробудження BMS за допомогою передачі даних. У проекті двоколісного електричного мотоцикла, з яким ми зв’язалися, починаючи від недорогих комунікацій 485 і закінчуючи поточним загальним CAN-зв’язком, також часто будить систему управління акумулятором (BMS) за допомогою цих методів зв'язку.

6. Вібрація прокидається. Це спосіб прокинутися, додавши до BMS датчик вібрації. Взагалі кажучи, BMS легко заснути. Для економії енергії на електричному мотоциклі BMS автоматично переходить у режим сну відповідно до певної стратегії, але за яких обставин він прокинеться? Якщо використовується метод пробудження з сильним струмом, вартість проекту насправді є відносно високою, а технічні показники також відносно складні. Простий метод також може бути досягнутий завдяки пробудженню вібрації.

7. Відкрийте кришку, щоб прокинутися. В основному це стосується упакованої акумуляторної батареї, яка використовується для запису ненормальних подій, коли вона аномально відкрита. Цю функцію зазвичай можна знайти на невеликих акумуляторних батареях. Електронні замки велосипедів Mobike та OFO оснащені цією функцією, головним чином для запобігання користувачам зловживати виробом або відкривати кришку виробу без дозволу. Пробудження при відкритті кришки зазвичай реалізується за допомогою датчика освітленості. Зазвичай BMS встановлюється всередині акумуляторної батареї без світла. BMS може реалізувати функцію пробудження, коли кришку відкрито, виявляючи зміни світла.

8. Дистанційне пробудження. Ця функція означає, що користувач реалізує функцію пробудження BMS, додавши віддалений модуль даних. Зазвичай використовується для оренди двоколісних автомобілів. Під час процесу лізингу користувач не сплачує вчасно та за графіком. Оператор може дистанційно зафіксувати акумуляторну батарею, а BMS також увійде в режим спокою. У цьому випадку BMS може використовувати дистанційне пробудження для досягнення мети повторного використання. З іншого боку, коли акумулятор довгий час не використовувався, наприклад, якщо його замовник помістив у кут, у цьому випадку BMS можна дистанційно пробудити, щоб знайти акумулятор і стан акумулятора можна віддалено контролювати, а поточний стан можна передавати на сервер, щоб уникнути марного витрачання ресурсів акумуляторної батареї та надмірного розрядження акумулятора, спричиненого тривалим зберіганням.

Третя частина - це розрахунок SOC для двоколісних транспортних засобів. Насправді цей аспект є відносно гострою темою для легкових автомобілів, і він складніший з точки зору двоколісних автомобілів, ніж для легкових автомобілів, оскільки ситуація зловживання складніша. Розрахунок SOC, як правило, включає такі методи: по-перше, ампергодинний метод інтеграції; по-друге, скинути до повної стратегії калібрування; по-третє, калібрування OCV; по-четверте, динамічна компенсація та калібрування.

Далі наведено перелік загальних факторів, що впливають на розрахунок SOC при використанні двоколісних колісних дисків.

При застосуванні двоколісних транспортних засобів проблема виявляється через помилку SOC, спричинену використанням неглибокої зарядки та неглибокого розряду. Більшість користувачів використовують акумулятор після повного заряджання. Однак, коли використовуються двоколісні колеса, вони часто перезаряджаються, коли вони не в силі, і майже їдуть, коли заряджаються. Як правило, акумулятор не можна повністю зарядити, особливо у програмах спільної заміни батареї. Наприклад, коли експрес-гонщики використовують спільні акумуляторні батареї, щоб забезпечити зручне транспортування, вони перейдуть на акумуляторну батарею з більшою ємністю, коли побачать шафу акумулятора, що призведе до того, що акумулятор завжди буде у стані неглибокого заряду і неглибокий розряд. Вплив помилки SOC двоколісного автомобіля порівняно великий.

По-друге, вплив температури навколишнього середовища та швидкості розряду на власну ємність акумулятора' Електричні мотоцикли мають високу температуру та низьку температуру, коли вони їдуть. Ці умови мають більший вплив на саму батарею. Як BMS, вихідними даними, які ми можемо відстежувати, є напруга, струм, температура та інша інформація, але немає можливості керувати батареєю. Його власна ємність не занепадає, тому зовнішнє середовище та звички користування різними гонщиками мають великий вплив на власну ємність акумулятора'

По-третє, термін служби батареї. Оскільки вартість використання акумуляторів для двоколісних транспортних засобів нижча, ніж для легкових автомобілів, термін служби батарей для двоколісних транспортних засобів, як правило, коротший, ніж у легкових автомобілів. Тому різним виробникам потрібно звертати увагу на термін служби батарей відповідно до різних моделей та різних груп споживачів.

По-четверте, непослідовність батарей. Оскільки ємність двоколісного акумулятора автомобіля, як правило, не дуже велика, але потужність зарядки та розрядки не дуже мала, консистенція серцевини акумулятора виявляється відносно легко. Особливо через півроку та рік буде велика різниця в напрузі елемента батареї, що серйозно вплине на оцінку SOC.

По-п’яте, вплив точності отримання струму та напруги BMS на оцінку SOC. BMS повинен отримати деякі необроблені дані акумуляторної батареї для оцінки SOC. Однак у двоколісному транспортному засобі BMS, щоб краще задовольнити вимоги замовника' до низьких витрат на BMS, іноді потрібно відмовитись від певної точності. Але наскільки точність повинна бути знижена? Це також має враховувати ступінь впливу на SOC.

З іншого боку, енергоспоживання самого BMS також має більший вплив на оцінку SOC. Для застосування BMS в автомобільній галузі BMS може досягти нульового споживання енергії після вимкнення ключа. Після вимкнення низьковольтного живлення BMS вимкнеться без споживання енергії. Але в продуктах з низьким енергоспоживанням BMS непросто досягти нульового споживання енергії.

Сон BMS, як правило, поділяється на глибокий і неглибокий сон. При глибокому сні він може бути нижче 20 мА. Якщо розрахувати відповідно до струму споживання енергії 10 мА, ви виявите, що заряд батареї становить близько 40- через тривалий час. Близько 50 днів акумулятор в основному витрачається. Отже, коли ми обчислюємо SOC, нам потрібно врахувати енергоспоживання самої BMS.

Четвертий аспект - нова інфраструктура для двоколісних автомобілів. Сервісною платформою двоколісного автомобіля є платформа дистанційного моніторингу даних. В даний час проводиться більше збору та збору даних. Подальше необхідно розрахувати SOH елемента батареї та пакета PACK, що може надати користувачеві раннє попередження, уникнути заряду акумулятора, і це негативно впливає на використання користувача'

Насправді ми виявили проблему в проекті, з яким ми зв’язувались раніше, і нам потрібно висунути різні вимоги до функції віддаленої передачі даних відповідно до різних сценаріїв використання. Наприклад, щодо пасажирських автомобілів пізніше держава уніфікувала пропозицію щодо завантаження даних на платформу великих даних для єдиного нагляду, але для застосування двоколісних електричних мотоциклів чи дійсно необхідна функція віддаленої передачі даних? Ми знаємо, що функція віддаленої передачі даних збільшить вартість. Поточні оператори зв'язку 2G-карти не працюватимуть найближчим часом. На додаток до високого енергоспоживання модуля 4G, вартість також є відносно високою, порівняно з вартістю акумуляторної батареї невеликої ємності. Іншими словами, вартість встановлення модуля віддаленої передачі даних дуже висока. Деякі клієнти збільшують призначення віддаленої передачі даних, щоб запобігти втраті акумуляторних батарей. Однак після одного-двох років статистичних даних виявляється, що навіть якщо вартість втраченого акумулятора безпосередньо виплачується, це все одно менше, ніж вартість додавання віддаленого модуля до кожного акумулятора. Отже, додавання функцій віддаленої передачі даних у сфері двоколісних автомобілів на даний момент не є таким значущим.

Дякую вам всім!