A kétkerekűek lítium akkumulátorainak BMS-technológiájának feltárása

A kétkerekűek lítium akkumulátorának BMS-technológiájának feltárása

Az ólom-savas elemek lítium elemekkel történő részleges cseréje trend, és fokozatosan kialakult a konszenzus. Különösen az elektromos kerékpárok területén, mivel az elektromos kerékpárokra vonatkozó új nemzeti szabvány műszaki döntéseket hozott, a lítium akkumulátorok kezdték felgyorsítani belépésüket. Az elektromos kerékpárok iránti piaci kereslet erőteljesen megnőtt. Ez a fajta piaci rezonancia hatalmas új piaci teret hozott a lítium elemek számára.

Az ólom-sav akkumulátorok lítium elemekkel történő cseréje jelentős változásokat okoz a meglévő piaci kínálati és keresleti mintákban, nemcsak a termék és a technológia, hanem a teljes ellátási lánc rendszer, az üzleti modell és az üzemeltetési modell szempontjából is.

Az alábbiakban a&témakör megosztása olvasható; Beszélgetés a kétkerekű járművek lítium akkumulátorainak BMS technológiájáról Dr. Yang, a FIRSTEK vezérigazgatója készítette.

A FIRSTEK az R& D fejlesztésére, az akkumulátor-kezelő rendszer platform technológiájának és az akkumulátoros big data technológiának gyártására és innovációjára szakosodott vállalkozás. A termékeket főként a polgári iparban és az erőművek energiatároló tápellátásában, tiszta elektromos két- vagy háromkerekű motorokban, segédrobotokban és katonai áramellátási területeken használják. Jelenleg egyes termékeket exportáltak Európába, Amerikába és más országokba. A FIRSTEK már 2018 elején elkezdte az intelligens védelmi táblák testreszabását és fejlesztését a kétkerekű megosztott akkumulátor-piac számára, és fokozatosan követték a tételeket. Több mint 100 000 termékkészletet használtak a piaci terminálokon.

Az első szempont a jelenlegi ipari helyzet. Jelenleg a kétkerekű akkumulátorok főleg két irányba mutatnak: egyrészt az ólom-sav váltás a lítium akkumulátorok piacára; másodszor a lítium akkumulátorok piaca. Az ólom-sav lítium akkumulátorra cserélésekor az autó eredeti termék alakú interfészét használják. A BMS termék alapja egy tiszta hardver védelmi kártya megoldás. Nehéz elérni a kommunikációs funkciókat. Ugyanakkor használat közben könnyen meggyullad, és sokáig tart. Károsíthatja a csatlakozót. Ezen túlmenően, mivel nincs kommunikációs funkciója, a vezérlő nem tud kommunikálni az akkumulátorral, és a jármű nem képes korlátozott teljesítményű működésre. A lítium elemeket tekintve a BMS interfészek nagy része kommunikációs funkcióval rendelkezik, és használható a vezérlőkkel és a mérőkkel való kommunikációra. Általánosságban elmondható, hogy a mérőn nemcsak az áram, a feszültség és a hiba információ jeleníthető meg. Ugyanakkor a BMS és a vezérlő közötti információs interakció révén elérhető a kimenő teljesítmény beállítása, az adatok interakciója stb., Ami nagyban javítja a jármű általános teljesítményét. Ez a járműtípus általában intelligens védőtábla termékeket használ.

A második szempontból bemutatjuk az intelligens védőtábla ébresztési technológiáját. A kétkerekű elektromos járművek egyszerűnek tűnnek, de a tényleges alkalmazási forgatókönyvek kissé bonyolultabbak, mint az autók. Ezután bemutatom több ébresztési módszer alapelveit és alkalmazási forgatókönyveit:

1. Váltás felébredéshez. Az interfész kiegészítő interfészén keresztül a két csomópont kapcsolóállapotát használják arra, hogy az intelligens védőtábla felismerje, hogy az akkumulátor a kocsin vagy a töltőn van, és szállítás közben. A legkézenfekvőbb előny, hogy az akkumulátor a földre vagy szállítás közben helyezhető el annak biztosítása érdekében, hogy az akkumulátor fővezeték-interfésze ne legyen feltöltve, ami nagy előnyt jelent az akkumulátor biztonságának szempontjából. Ha a BMS nem rendelkezik felismerési funkcióval, akkor az akkumulátor P pozitív és P negatív értéke valószínűleg biztonsági veszélyeket okoz, ha az akkumulátor mindig fel van töltve. A legegyszerűbb kapcsoló-ébresztési funkcióval könnyen megoldhatja az interfész töltésének problémáját. Ugyanakkor megoldhatja a bekapcsolás előtti feltöltési funkciót is, elkerülve az akkumulátor gyújtását a töltési folyamat miatt.

2. Töltse fel az ébredést. Ez az alkalmazás a háttérterheléshez kapcsolódik. Általában a P pozitív és a P negatív értékeket használják annak felderítésére, hogy a háttérnek van-e terhelése annak megállapítására, hogy az autó állapotában van-e az irányítási rendszer felébresztése. Ez a funkció egyszerűen elvégezhető, de a gyakorlati alkalmazásokban még több szempont van. Ez nem egyszerű terhelésérzékelés, csak ébredés után, mert nincs más jelbemenet, így BMS-ként képes észlelni, amikor felébredt, de lehetetlen észlelni az autó terheléseltávolítási információit. Ha meg szeretné tudni ezeket az információkat, más ébresztési módszerekkel kell rendelkeznie, kombinálva ezzel az ébresztési módszerrel, különben a terheléses ébresztési funkció önmagában nem képes alacsony energiaigényű alvást elérni. .

3. Ébredés után ébredjen fel. Ez a kisülési áram által történő ébresztésre utal. A korábban említett terhelés-ébresztést arra használják, hogy észleljék, van-e terhelés. A kisülési ébresztés a felébresztésre vonatkozik, amikor a kisülési áram nagyságát érzékeli. Általánosságban elmondható, hogy az akkumulátort az autóba helyezik. Ami az elektromos motorkerékpárt illeti, bár a felhasználó egy-két hétig nem használ, az akkumulátor mindig be van dugva az autóba. Ebben az állapotban maga a BMS energiafogyasztása okozza. Ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, legfeljebb körülbelül 40 napig tart. Annak érdekében, hogy meghosszabbítsuk a használati időt, elvégzünk néhány alvási munkát, például mennyi ideig alszik az autó, ha nem használják, és hogyan lehet felébreszteni a BMS-szel az alvási állapotba lépés után? Ekkor az aktuális mód használható felébresztésre.

4. Ébredjen töltés közben. A BMS-t a töltő által kimenő feszültség ébreszti fel. Meg kell azonban jegyezni, hogy a töltéshez és az ébresztéshez szükséges töltő nem lehet olyan személygépkocsi, amelynek adatcserére van szüksége a töltési feszültség leadása előtt. A töltés felébresztése megköveteli, hogy a töltő&# 39 munkamódszere a töltési feszültség biztosítása a BMS felébresztésére, majd az adatcsere után áttérjen a normál töltési folyamatra. Ennek az ébresztési funkciónak a legnagyobb előnye: az elégtelen akkumulátor-energia alacsony feszültséghez vezet, és a BMS nem működhet automatikusan. Töltéssel ébredés után a BMS normálisan működhet. Ez a módszer nagyon hasznos a feszültségvédelemhez. De az ésszerűbb töltés érdekében általában azt javasoljuk, hogy amikor az ügyfelek ezen a helyen teszik, először engedje át a töltőt egy kis áramkorlátozáson, majd váltson normál áramfeltöltésre, miután kölcsönhatásba lépett a töltő adataival.

5. A kommunikáció felébred. Általában a BMS felébresztésére vonatkozik adatkommunikációval. A kétkerekű elektromos motorkerékpár-projektben, amellyel kapcsolatba léptünk, az olcsó 485-ös kommunikációtól kezdve a jelenlegi közös CAN-kommunikációig az is gyakori, hogy ezeken a kommunikációs módszereken keresztül felébresztjük az akkumulátor-kezelő rendszert (BMS).

6. A rezgés felébred. Ez egy mód arra, hogy felébredjen egy rezgésérzékelő hozzáadásával a BMS-be. Általánosságban elmondható, hogy a BMS könnyen alszik. Az elektromos motorkerékpár energiatakarékossága érdekében a BMS egy bizonyos stratégia szerint automatikusan alvó üzemmódba lép, de milyen körülmények között ébred fel? Nagy áramú ébresztési módszer alkalmazása esetén a tervezés költségei valójában viszonylag magasak, és a műszaki mutatók is viszonylag nehézek. A rezgéses ébresztéssel egyszerű módszer is elérhető.

7. Nyissa fel a fedelet, hogy felébredjen. Főleg arra a csomagolt akkumulátorra vonatkozik, amelyet rendellenes események rögzítésére használnak, amikor rendellenesen kinyitják. Ez a funkció általában kis akkumulátorokon található meg. A Mobike és az OFO kerékpárok elektronikus zárai fel vannak szerelve ezzel a funkcióval, elsősorban annak megakadályozása érdekében, hogy a felhasználók visszaéljenek a termékkel, vagy engedély nélkül kinyissák a termék fedelét. A fedél kinyitásakor az ébredés megvalósítása általában fényérzékelő segítségével valósul meg. Általában a BMS az akkumulátor belsejében van, fény nélkül. A BMS a fényváltozások észlelésével képes megvalósítani az ébresztési funkciót, amikor a fedelet kinyitják.

8. Távoli ébresztés. Ez a funkció azt jelenti, hogy a felhasználó távoli adatmodul hozzáadásával valósítja meg a BMS ébresztési funkcióját. Általában kétkerekű lízinghez használják. A lízing folyamata során a felhasználó nem fizet időben és ütemezetten. A kezelő távolról zárolhatja az akkumulátort, és a BMS is alvó állapotba lép. Ebben az esetben a BMS távoli ébresztést használhat az újrafelhasználás céljának elérése érdekében. Másrészt, ha az akkumulátort hosszú ideig nem használják, például ha az ügyfél sarokba helyezi, ebben az esetben a BMS távolról felébreszthető, hogy megtalálja az akkumulátort és az akkumulátor állapotát távolról figyelhető, és az aktuális állapot továbbítható a szerverre Az akkumulátor-erőforrások pazarlásának és az akkumulátor túlzott lemerülésének elkerülése érdekében a hosszú távú tárolás miatt.

A harmadik rész a kétkerekű járművek SOC-értékének kiszámítása. Valójában ez a szempont viszonylag aktuális téma a személygépkocsikban, és a kétkerekűek szempontjából nehezebb, mint a személygépkocsiknál, mert a visszaélési helyzet bonyolultabb. A SOC kiszámítása általában a következő módszereket tartalmazza: első, amperóra integrációs módszer; másodszor állítsa vissza a teljes kalibrációs stratégiát; harmadik, OCV kalibrálás; negyedik, dinamikus kompenzáció és kalibrálás.

Az alábbiakban felsoroljuk azokat a gyakori tényezőket, amelyek befolyásolják a kétkerekűek SOC-számítását.

A kétkerekű járművek alkalmazásakor a problémát a sekély töltés és a sekély kisülés alkalmazásával bevezetett SOC hiba okozza. A legtöbb felhasználó az akkumulátort teljes feltöltése után használja. Kétkerekűek használata esetén azonban gyakran feltöltődnek, amikor áramellátásuk kimarad, majd töltéskor szinte elhajtanak. Az akkumulátor általában nem tölthető fel teljesen, különösen megosztott akkumulátorcsere alkalmazásokban. Például amikor az expressz lovasok megosztott akkumulátor-csomagokat használnak, a kényelmes szállítás érdekében nagyobb kapacitású akkumulátorra váltanak, amikor meglátják az akkumulátor-szekrényt, ami az akkumulátort mindig sekély töltésű állapotba hozza, és sekély kisülés. A kétkerekű jármű SOC hibájának hatása viszonylag nagy.

Másodszor, a környezeti hőmérséklet és a kisütési sebesség hatása az akkumulátor' saját kapacitására. Az elektromos motorkerékpárok magas hőmérsékleti és alacsony hőmérsékleti viszonyokkal rendelkeznek vezetés közben. Ezek a körülmények nagyobb hatással vannak magára az akkumulátorra. BMS-ként az eredeti adatok, amelyeket figyelhetünk, a feszültség, áram, hőmérséklet és egyéb információk, de az akkumulátor vezérlésére nincs mód. Saját kapacitása nem csökken, ezért a külső környezet és a különböző versenyzők használati szokásai nagy hatással vannak az akkumulátor' s kapacitására.

Harmadszor, az akkumulátor ciklusának élettartama. Mivel az akkumulátorok költsége a kétkerekű járműveknél alacsonyabb, mint a személygépkocsiké, a kétkerekű járművek akkumulátorainak élettartama általában rövidebb, mint a személygépkocsiké. Ezért a különböző gyártóknak figyelniük kell az akkumulátorok élettartamára, különféle modellek és vásárlói csoportok szerint.

Negyedszer, az elemek inkonzisztenciája. Mivel a kétkerekű jármű akkumulátorának kapacitása általában nem túl nagy, de a töltő és kisütő teljesítmény nem túl kicsi, az akkumulátor magjának konzisztenciája viszonylag könnyen megjelenhet. Különösen fél és egy év után nagy különbség lesz az akkumulátorcellák feszültségében, ami komolyan befolyásolja az SOC becslését.

Ötödször: a BMS áram- és feszültségfelvétel pontosságának hatása az SOC becslésére. A BMS-nek be kell szereznie néhány nyers akkumulátoradatot az SOC becsléséhez. A kétkerekű jármű BMS-ben azonban annak érdekében, hogy jobban megfeleljen az ügyfél&# 39 olcsó BMS-követelményeinek, néha le kell mondani bizonyos pontosságról. De mennyi pontosságot kell csökkenteni? Ennek figyelembe kell vennie a SOC-ra gyakorolt ​​befolyás mértékét is.

Másrészt maga a BMS energiafogyasztása is nagyobb hatással van a SOC becslésére. Az autóipari BMS-alkalmazások esetében a BMS nulla energiafogyasztást érhet el a kulcs kikapcsolása után. A kisfeszültségű áram kikapcsolása után a BMS energiafogyasztás nélkül leáll. De az alacsony fogyasztású termékeknél a BMS nem könnyű elérni a nulla energiafogyasztást.

A BMS alvás általában mély alvásra és sekély alvásra oszlik. Mély alvásba kerülve 20 mA alatt lehet. Ha a 10 mA energiafogyasztási áram alapján számol, akkor az akkumulátor töltöttsége hosszú idő után kb. 40-. Körülbelül 50 nap, az akkumulátor alapvetően elfogyasztott. Tehát az SOC kiszámításakor magába a BMS energiafogyasztásába kell beleszámítanunk.

A negyedik szempont a kétkerekűek új infrastruktúrája. A kétkerekű jármű szervizplatformja a távoli adatfigyelő platform. Jelenleg több adatgyűjtés és gyűjtési munka folyik. Meg kell továbbá becsülni az akkumulátor cellájának és a PACK csomagnak a SOH-értékét, amely korai figyelmeztetést adhat a felhasználó számára, elkerülheti az akkumulátort, és vannak negatív hatások a felhasználó&# 39 használatára.

Valójában találtunk egy problémát abban a projektben, amellyel korábban kapcsolatba léptünk, és különböző követelményeket kell előterjesztenünk a távoli adatátviteli funkcióra a különböző felhasználási forgatókönyvek szerint. Például a személygépkocsik tekintetében az állam később egységesítette azt a javaslatot, hogy egységes felügyelet céljából feltöltsék az adatokat a nagy adatplatformra, de a kétkerekű elektromos motorkerékpárok alkalmazásához valóban szükséges a távoli adatátviteli funkció? Tudjuk, hogy a távoli adatátviteli funkció megnöveli a költségeket. A jelenlegi 2G kártyás távközlési szolgáltatók a közeljövőben már nem működnek. A 4G modul nagy energiafogyasztása mellett a költségek is viszonylag magasak, összehasonlítva a kis kapacitású akkumulátorok költségeivel. Más szavakkal, a távoli adatátviteli modul telepítésének költsége nagyon magas. Egyes ügyfelek növelik a távoli adatátvitel célját, hogy megakadályozzák az akkumulátorok elvesztését. Egy-két év statisztikák után azonban kiderül, hogy még ha az elveszett akkumulátor értékét közvetlenül fizetik is, akkor is kevesebb, mint egy távoli modul hozzáadásának költsége az egyes akkumulátorokhoz. Ezért a távoli adatátviteli funkciók hozzáadása a kétkerekűek területén jelenleg nem annyira értelmes.

köszönök mindent!