Istraživanje BMS tehnologije litijske baterije za dvotočkaše

Istraživanje BMS tehnologije litijeve baterije za dvotočkaše

Djelomična zamjena olovnih baterija litijevim baterijama je trend i postupno se stvorio konsenzus. Osobito na polju električnih bicikala, kako je novi nacionalni standard za električne bicikle donosio tehničke odluke, litijeve baterije počele su ubrzavati svoj ulazak. Tržišna potražnja za električnim biciklima snažno je porasla. Ovakav odjek politike s tržištem donio je ogroman novi tržišni prostor za litijeve baterije.

Zamjena olovnih baterija litijevim baterijama prouzročit će velike promjene na postojećem tržištu ponude i potražnje, ne samo na proizvodnoj i tehnološkoj strani, već i na cijelom sustavu opskrbnog lanca, poslovnom modelu i operativnom modelu.

Slijedi dijeljenje teme" Rasprava o BMS tehnologiji litijske baterije na dva kotača" izradio dr. Yang, generalni direktor FIRSTEK-a.

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

Prvi aspekt je trenutna industrijska situacija. Trenutno baterije na dva kotača uglavnom uključuju dva smjera: prvo, promjena olovne kiseline na tržište litijevih baterija; drugo, tržište litijumskih baterija. Pri promjeni olovne kiseline na litijevu bateriju koristi se izvorno sučelje u obliku proizvoda na automobilu. BMS proizvod temelji se na čistom rješenju hardverske zaštitne ploče. Teško je postići komunikacijske funkcije. Istodobno, lako se zapaliti tijekom uporabe, a potrebno je puno 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 litijevih 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 podaci o struji, naponu i kvaru. Istodobno, informacijskom interakcijom 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 predstavit ćemo tehnologiju buđenja pametne zaštitne ploče. Električna vozila s dva kotača čine se jednostavnima, ali stvarni scenariji primjene malo su složeniji od automobila. Zatim 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 prijevoza. Najočitija je prednost što se baterija može postaviti na tlo ili tijekom transporta kako bi se osiguralo da se glavno sučelje baterija ne napuni, što je od velike koristi za sigurnost baterije. Ako BMS nema funkciju prepoznavanja, P pozitivni i P negativni u bateriji vjerojatno će uzrokovati sigurnosne opasnosti kada se baterija uvijek puni. Kroz najjednostavniju funkciju buđenja prekidača, on lako može riješiti problem punjenja sučelja. Istodobno, može riješiti i funkciju pred-punjenja, izbjegavajući paljenje baterija zbog postupka punjenja.

2. Load buđenje. Ovaj se program odnosi na pozadinsko opterećenje. Općenito, P pozitivni i P negativni koriste se za otkrivanje ima li stražnji kraj tereta kako bi se utvrdilo je li u stanju automobila da se probudi sustav 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 otkriti kada se probudi, ali nemoguće je otkriti podatke o uklanjanju tereta s automobila. Ako želite znati ove podatke, morate imati druge metode buđenja u kombinaciji s ovom metodom buđenja, inače funkcija buđenja opterećenja sama po sebi ne može postići spavanje male snage. .

3. Probudite se nakon pražnjenja. To se odnosi na buđenje strujom pražnjenja. Ranije spomenuto buđenje tereta koristi se za otkrivanje postoji li opterećenje. Buđenje pražnjenja odnosi se na buđenje otkrivanjem veličine struje pražnjenja. Općenito govoreći, baterija je smještena u automobil. Što se električnog motocikla tiče, iako korisnik tjedan ili dva nema koristi, baterija je uvijek uključena u automobil. U tom će stanju uzrokovati potrošnju energije samog BMS-a. Kad se baterija potpuno napuni, traje najviše oko 40 dana. Da bismo mogli produžiti vrijeme korištenja, napravit 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 tijekom punjenja. BMS se budi iz napona koji puni punjač. Međutim, treba imati na umu da punjač za punjenje i buđenje ne može biti ona vrsta osobnog automobila koji treba razmjenjivati ​​podatke prije izlaska napona punjenja. Buđenje punjenja zahtijeva da radna metoda punjača&# 39 pruža napon punjenja za buđenje BMS-a, a zatim premještanje u uobičajeni postupak punjenja nakon razmjene podataka. 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 kada kupci to rade na ovom mjestu, prvo pustite punjač da prolazi kroz malo strujno ograničenje punjenja, a zatim se prebaci na normalno punjenje nakon interakcije s podacima punjača.

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

6. Vibracije se bude. To je način za buđenje dodavanjem senzora vibracije na BMS. Općenito 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 također su relativno teški. Jednostavna metoda može se postići i vibracijskim buđenjem.

7. Otvorite poklopac da biste se probudili. Uglavnom se odnosi na zapakiranu bateriju koja se koristi za bilježenje nenormalnih događaja kada je nenormalno otvorena. Ova se značajka obično nalazi na malim baterijama. Elektroničke brave bicikala Mobike i OFO opremljene su ovom funkcijom, uglavnom radi sprečavanja korisnika da zloupotrijebe proizvod ili otvore poklopac proizvoda bez odobrenja. Spoznaja buđenja kad se poklopac otvori uglavnom se ostvaruje pomoću svjetlosnog senzora. BMS se obično instalira unutar baterije bez svjetla. BMS može ostvariti 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 zakup dvokotača. Tijekom postupka najma korisnik ne plaća na vrijeme i po rasporedu. Operater može zaključati bateriju na daljinu, 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 baterija nije korištena dulje vrijeme, na primjer kada ju je kupac smjestio u kut, u ovom se slučaju BMS može daljinski probuditi kako bi se pronašla baterija i status baterije. može se daljinski nadzirati, a trenutni status može se prenijeti na poslužitelj kako bi se izbjeglo rasipanje resursa baterija i prekomjerno pražnjenje baterije uzrokovano dugotrajnim skladištenjem.

Treći dio je izračun SOC-a za vozila na dva kotača. Zapravo je ovaj aspekt relativno osobita tema u osobnim automobilima, a teže je u pogledu dvokotača nego u osobnim automobilima, jer je situacija zlostavljanja složenija. Izračun SOC-a općenito uključuje sljedeće metode: prvo, amper-satnu metodu integracije; drugo, resetiranje na punu strategiju kalibracije; treće, kalibracija OCV; četvrto, dinamička kompenzacija i kalibracija.

Slijedi popis uobičajenih čimbenika koji utječu na izračun SOC-a u uporabi dvotočkaša.

U primjeni vozila na dva kotača problem je istaknut zbog pogreške SOC koja je uvedena uporabom plitkog punjenja i plitkog pražnjenja. Većina korisnika bateriju koristi nakon što se potpuno napuni. Međutim, kada se koriste dvokotači, često se 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 zajedničke baterije, kako bi osigurali prikladan prijevoz, oni će se promijeniti u bateriju većeg kapaciteta kad ugledaju ormar za baterije, što će dovesti do toga da je baterija uvijek u stanju plitkog punjenja i plitko pražnjenje. Utjecaj pogreške SOC-a vozila na dva kotača relativno je velik.

Drugo, utjecaj temperature okoline i brzine pražnjenja na vlastiti kapacitet baterije&# 39. Električni motocikli imaju visoke temperature i niske temperature u vožnji. Ovi uvjeti imaju veći utjecaj na samu bateriju. Kao BMS, izvorni podaci koje možemo pratiti su napon, struja, temperatura i drugi podaci, ali ne postoji način upravljanja baterijom. Vlastiti kapacitet ne propada, pa vanjsko okruženje i navike korištenja različitih vozača imaju velik utjecaj na vlastiti kapacitet baterije&# 39.

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

Četvrto, nedosljednost baterija. Budući da kapacitet paketa baterija na dva kotača 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-a.

Peto, utjecaj preciznosti prikupljanja struje i napona BMS na procjenu SOC-a. BMS mora dobiti neke sirove podatke o bateriji za procjenu SOC-a. Međutim, u vozilu BMS na dva kotača, kako bi se bolje zadovoljili zahtjevi kupca GG-a za niskim troškovima za BMS, ponekad se mora odustati od određene točnosti. Ali koliko točnosti treba smanjiti? Ovo također treba uzeti u obzir stupanj utjecaja na SOC.

S druge strane, potrošnja energije samog BMS-a također ima veći utjecaj na procjenu SOC-a. Za BMS aplikacije u automobilskom polju, BMS može postići nultu potrošnju energije nakon isključivanja ključa. Nakon isključivanja niskonaponskog napajanja, BMS će se isključiti bez potrošnje energije. Ali u proizvodima 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 dugo vremena. Otprilike 50 dana baterija se u osnovi troši. Dakle, kada izračunavamo SOC, moramo uključiti i potrošnju energije samog BMS-a.

Četvrti aspekt je nova infrastruktura za dvotočkaše. Servisna platforma vozila na dva kotača 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.

Zapravo smo pronašli problem u projektu s kojim smo prije kontaktirali i moramo iznijeti različite zahtjeve za funkciju daljinskog prijenosa podataka prema različitim scenarijima korištenja. Primjerice, u pogledu osobnih automobila, država je kasnije objedinila prijedlog za prijenos podataka na platformu velikih podataka za jedinstveni nadzor, no je li za primjenu električnih motocikala na dva kotača zaista potrebna funkcija daljinskog prijenosa podataka? Znamo da će funkcija daljinskog prijenosa podataka povećati troškove. Trenutni telekomunikacijski operateri 2G kartice više neće raditi u bliskoj budućnosti. Uz veliku potrošnju energije 4G modula, cijena je također relativno visoka u usporedbi s cijenom baterija malog kapaciteta. Drugim riječima, cijena instalacije modula za daljinski prijenos podataka vrlo je visoka. Neki kupci povećavaju svrhu daljinskog prijenosa podataka kako bi spriječili gubitak baterija. Međutim, nakon jedne ili dvije godine statističkih podataka, utvrđeno je da je čak i ako se vrijednost izgubljenog baterijskog izravnog računa izravno plaća, to još uvijek manje od troškova dodavanja udaljenog modula u svaki baterijski paket. Stoga dodavanje funkcija daljinskog prijenosa podataka na polju dvotočkaša trenutno nije toliko značajno.

hvala svima!