Divriteņu litija akumulatoru BMS tehnoloģijas izpēte

Divriteņu litija akumulatoru BMS tehnoloģijas izpēte

Skābes svina akumulatoru daļēja nomaiņa ar litija baterijām ir tendence, un pakāpeniski ir izveidojusies vienprātība. Īpaši elektrisko velosipēdu jomā, kad jaunais valsts standarts elektriskajiem velosipēdiem pieņēma tehniskus lēmumus, litija baterijas sāka paātrināt to ienākšanu. Tirgus pieprasījums pēc elektriskajiem velosipēdiem ir strauji pieaudzis. Šāda veida politikas rezonanse ar tirgu ir radījusi milzīgu jaunu tirgus vietu litija baterijām.

Svina-skābes akumulatoru nomaiņa ar litija baterijām radīs lielas izmaiņas esošajā tirgus piedāvājuma un pieprasījuma modelī ne tikai produktu un tehnoloģiju, bet arī visas piegādes ķēdes sistēmas, biznesa modeļa un darbības modeļa ziņā.

Tālāk ir kopīgota tēma" Diskusija par divriteņu transportlīdzekļu litija akumulatoru&tehnoloģiju BMS; izgatavojis FIRSTEK ģenerālmenedžeris Dr Jangs.

FIRSTEK ir uzņēmums, kas specializējas R& D, akumulatoru vadības sistēmu platformu tehnoloģiju un akumulatoru lielo datu tehnoloģiju ražošanā un inovācijās. Produktus galvenokārt izmanto civilajā rūpniecībā un elektrostaciju enerģijas uzglabāšanas elektroenerģijas piegādē, tīri elektriski divi vai trīs riteņi, palīgroboti un militārās enerģijas piegādes lauki. Šobrīd daži produkti ir eksportēti uz Eiropu, Ameriku un citām valstīm. Jau 2018. gada sākumā FIRSTEK sāka pielāgot un izstrādāt viedo aizsardzības dēļus divriteņu koplietojamo akumulatoru komplektu tirgum, un pakāpeniski sekoja partijas. Tirgus terminālos ir izmantoti vairāk nekā 100 000 produktu komplekti.

Pirmais aspekts ir pašreizējā nozares situācija. Pašlaik divriteņu akumulatoros galvenokārt ietilpst divi virzieni: pirmkārt, svina-skābes maiņa uz litija akumulatoru tirgu; otrkārt, litija akumulatoru tirgus. Svina-skābes nomaiņā uz litija akumulatoru tiek izmantota automašīnas oriģinālā saskarne. BMS produkta pamatā ir tīrs aparatūras aizsardzības dēļu risinājums. Ir grūti sasniegt saziņas funkcijas. Tajā pašā laikā to ir viegli aizdedzināt lietošanas laikā, un tas prasa daudz laika. Bojāt savienotāju. Turklāt, tā kā tam nav sakaru funkcijas, kontrolieris nevar sazināties ar akumulatoru un transportlīdzeklis nevar sasniegt ierobežotu enerģijas patēriņu. Runājot par litija baterijām, lielākajai daļai BMS saskarņu ir sakaru funkcijas, un tās var izmantot, lai sazinātos ar kontrolieriem un skaitītājiem. Parasti skaitītājā var parādīt ne tikai informāciju par strāvu, spriegumu un bojājumiem. Tajā pašā laikā ar informācijas mijiedarbību starp BMS un kontrolieri var panākt izejas jaudas pielāgošanu, datu mijiedarbību utt., Kas ievērojami uzlabo transportlīdzekļa vispārējo veiktspēju. Šāda veida transportlīdzekļos parasti tiek izmantoti viedie aizsardzības dēļi.

Otrajā aspektā mēs iepazīstināsim ar viedās aizsardzības paneļa modināšanas tehnoloģiju. Divriteņu elektriskie transportlīdzekļi šķiet vienkārši, taču faktiskie pielietošanas scenāriji ir nedaudz sarežģītāki nekā automašīnas. Tālāk es iepazīstināšu ar vairāku modināšanas metožu principiem un piemērošanas scenārijiem:

1. Pārslēdzieties, lai pamostos. Izmantojot saskarnes papildu saskarni, divu mezglu slēdža statuss tiek izmantots, lai viedā aizsardzības panelis atpazītu, ka akumulatoru bloks atrodas uz automašīnas vai lādētāja un transportēšanas laikā. Acīmredzamākā priekšrocība ir tā, ka akumulatora bloku var novietot uz zemes vai transportēšanas laikā, lai nodrošinātu, ka netiek uzlādēta akumulatora galvenā līnijas saskarne, kas ir liels ieguvums akumulatora drošībai. Ja BMS nav atpazīšanas funkcijas, akumulatora P pozitīvais un P negatīvais var izraisīt drošības apdraudējumu, ja akumulatoru vienmēr uzlādē. Izmantojot vienkāršāko slēdža modināšanas funkciju, tas var viegli atrisināt saskarnes uzlādes problēmu. Tajā pašā laikā tas var arī atrisināt ieslēgšanas iepriekšējas uzlādes funkciju, izvairoties no akumulatora aizdegšanās uzlādes procesa dēļ.

2. Ielādē pamosties. Šī lietojumprogramma ir saistīta ar aizmugures slodzi. Parasti P pozitīvo un P negatīvo izmanto, lai noteiktu, vai aizmugurē ir slodze, lai noteiktu, vai vadības sistēmas pamodināšana ir automašīnas stāvoklī. Šo funkciju ir vienkārši izdarīt, taču praktiskajā pielietojumā ir vairāk apsvērumu. Tā nav vienkārša slodzes noteikšana, tikai pēc pamodināšanas, jo nav citas signāla ieejas, tāpēc kā BMS tā var noteikt, kad tā ir pamodusies, taču nav iespējams noteikt informāciju par automašīnas slodzes noņemšanu. Ja vēlaties uzzināt šo informāciju, jums ir jābūt citām modināšanas metodēm, kas apvienotas ar šo modināšanas metodi, pretējā gadījumā tikai ar slodzes modināšanas funkciju nevar sasniegt miega režīmu ar mazu enerģijas patēriņu. .

3. Pamosties pēc izlādes. Tas attiecas uz pamodināšanu ar izlādes strāvu. Iepriekš minētā slodzes pamodināšana tiek izmantota, lai noteiktu, vai ir slodze. Izlādes pamošanās attiecas uz pamošanos, nosakot izlādes strāvas lielumu. Vispārīgi runājot, akumulators tiek ievietots automašīnā. Ciktāl tas attiecas uz elektrisko motociklu, lai gan lietotājs nedēļu vai divas reizes to nevar izmantot, akumulators vienmēr tiek pievienots automašīnai. Šajā stāvoklī pats BMS enerģijas patēriņš radīs. Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, tas ilgst ne vairāk kā aptuveni 40 dienas. Lai varētu pagarināt lietošanas laiku, mēs veiksim kādu miega darbu, piemēram, cik ilgi automašīna iet gulēt, ja tā netiek lietota, un kā to pamodināt ar BMS pēc miega stāvokļa ievadīšanas? Šajā laikā pamodināšanai var izmantot pašreizējo režīmu.

4. Pamodieties, uzlādējot. BMS pamodina lādētāja izvadītā spriegums. Tomēr jāatzīmē, ka uzlādēšanas un pamošanās lādētājs nevar būt tāds vieglais automobilis, kuram pirms uzlādes sprieguma izlaišanas ir jāmaina dati. Lādēšanas pamodināšanai ir nepieciešams, lai lādētāja&# 39 darba metode būtu nodrošināt uzlādes spriegumu, lai pamodinātu BMS, un pēc tam pēc datu apmaiņas jāpārvieto uz parasto uzlādes procesu. Šīs modināšanas funkcijas lielākā priekšrocība ir: nepietiekama akumulatora jauda noved pie nepietiekama sprieguma, un BMS nevar darboties automātiski. Pēc pamošanās, uzlādējot, BMS var darboties normāli. Šī metode ir ļoti noderīga aizsardzībai pret zemu spriegumu. Bet, lai uzlādētu saprātīgāk, mēs parasti iesakām, kad klienti to dara šajā vietā, vispirms ļaujiet lādētājam veikt nelielu strāvas ierobežojuma uzlādi un pēc tam pēc mijiedarbības ar lādētāja datiem pārslēdzieties uz normālu strāvas uzlādi.

5. Komunikācija pamostas. Parasti attiecas uz BMS pamodināšanu, izmantojot datu saziņu. Divu riteņu elektrisko motociklu projektā, ar kuru mēs sazinājāmies, sākot no lētas 485 komunikācijas līdz pašreizējai kopējai CAN komunikācijai, ir arī ierasts pamodināt akumulatora vadības sistēmu (BMS), izmantojot šīs saziņas metodes.

6. Vibrācija pamostas. Tas ir veids, kā pamosties, BMS pievienojot vibrācijas sensoru. Vispārīgi runājot, BMS ir viegli gulēt. Lai taupītu elektriskā motocikla enerģiju, BMS automātiski pāriet miega režīmā saskaņā ar noteiktu stratēģiju, bet kādos apstākļos tas pamodīsies? Ja tiek izmantota liela strāvas pamošanās metode, dizaina izmaksas faktiski ir salīdzinoši augstas, un arī tehniskie rādītāji ir samērā grūti. Vienkāršu metodi var panākt arī ar vibrācijas pamodināšanu.

7. Lai pamostos, atveriet vāku. Galvenokārt attiecas uz iesaiņoto akumulatoru, ko izmanto neparastu notikumu reģistrēšanai, ja tas ir neparasti atvērts. Šī funkcija parasti ir atrodama mazos akumulatoros. Mobike un OFO velosipēdu elektroniskās slēdzenes ir aprīkotas ar šo funkciju, galvenokārt lai novērstu lietotāju ļaunprātīgu produkta izmantošanu vai produkta pārsega atvēršanu bez atļaujas. Pamodināšana, kad vāks tiek atvērts, parasti tiek realizēts, izmantojot gaismas sensoru. Parasti BMS tiek uzstādīts akumulatora iekšpusē bez gaismas. BMS var realizēt pamošanās funkciju, kad vāks tiek atvērts, atklājot gaismas izmaiņas.

8. Attālā pamodināšana. Šī funkcija nozīmē, ka lietotājs realizē BMS modināšanas funkciju, pievienojot attālo datu moduli. Parasti tiek izmantots divriteņu līzingā. Līzinga procesā lietotājs nemaksā laikā un pēc grafika. Operators var bloķēt akumulatoru no attāluma, un BMS arī nonāks miera stāvoklī. Šajā gadījumā BMS var izmantot attālo modināšanu, lai sasniegtu atkārtotas izmantošanas mērķi. No otras puses, ja akumulators nav izmantots ilgu laiku, piemēram, klients to ievieto stūrī, šajā gadījumā BMS var attālināti pamodināt, lai atrastu akumulatoru bloku un akumulatora pakotnes statusu var attālināti uzraudzīt, un pašreizējo statusu var nosūtīt uz serveri. Lai izvairītos no akumulatora resursu izšķērdēšanas un pārmērīgas akumulatora izlādes, ko izraisa ilgstoša uzglabāšana.

Trešā daļa ir divriteņu transportlīdzekļu SOC aprēķins. Faktiski šis aspekts ir samērā aktuāls temats vieglajās automašīnās, un divriteņu ziņā tas ir grūtāk nekā vieglajos automobiļos, jo ļaunprātīgas izmantošanas situācija ir sarežģītāka. SOC aprēķins parasti ietver šādas metodes: pirmā, ampērstundu integrācijas metode; otrkārt, atiestatiet uz pilnu kalibrēšanas stratēģiju; treškārt, OCV kalibrēšana; ceturtkārt, dinamiskā kompensācija un kalibrēšana.

Šis ir saraksts ar izplatītākajiem faktoriem, kas ietekmē SOC aprēķinu, lietojot divriteņus.

Lietojot divriteņu transportlīdzekļus, problēma tiek uzsvērta SOC kļūdas dēļ, ko rada seklā uzlāde un sekla izlāde. Lielākā daļa lietotāju akumulatoru izmanto pēc pilnīgas uzlādes. Tomēr, ja tiek izmantoti divriteņu braucamrīki, tie bieži uzlādējas, kad viņiem vairs nav spēka, un gandrīz brauc prom, kad tiek uzlādēti. Parasti akumulatoru nevar pilnībā uzlādēt, it īpaši koplietojamās akumulatora mijmaiņas lietojumprogrammās. Piemēram, ja ātrgaitas braucēji izmanto koplietotus akumulatoru blokus, lai nodrošinātu ērtu transportēšanu, viņi, ieraugot akumulatora korpusu, nomainīs akumulatoru ar lielāku ietilpību, kā rezultātā akumulators vienmēr būs seklā uzlādes stāvoklī. sekla izlāde. Divriteņu transportlīdzekļa SOC kļūdas ietekme ir salīdzinoši liela.

Otrkārt, apkārtējās temperatūras un izlādes ātruma ietekme uz akumulatora' s pašu jaudu. Elektriskajiem motocikliem ir augsta temperatūra un zemas temperatūras apstākļi, kad tie brauc. Šie apstākļi vairāk ietekmē pašu akumulatoru. Kā BMS sākotnējie dati, kurus mēs varam uzraudzīt, ir spriegums, strāva, temperatūra un cita informācija, taču akumulatoru nav iespējams kontrolēt. Tā paša jauda nesadalās, tāpēc ārējā vide un dažādu braucēju lietošanas paradumi lielā mērā ietekmē akumulatora'

Treškārt, akumulatora darbības laiks. Tā kā divriteņu transportlīdzekļu akumulatoru izmantošanas izmaksas ir zemākas nekā vieglajām automašīnām, divriteņu transportlīdzekļu akumulatoru darbības laiks parasti ir mazāks nekā vieglajiem automobiļiem. Tāpēc dažādiem ražotājiem jāpievērš uzmanība akumulatoru cikla ilgumam atbilstoši dažādiem modeļiem un dažādām klientu grupām.

Ceturtkārt, bateriju neatbilstība. Tā kā divriteņu transportlīdzekļa akumulatora jauda parasti nav ļoti liela, bet uzlādes un izlādes jauda nav ļoti maza, akumulatora kodola konsistence ir samērā viegli parādāma. Īpaši pēc pusgada un gada būs liela akumulatora elementu sprieguma atšķirība, kas nopietni ietekmēs SOC novērtējumu.

Piektkārt, BMS strāvas un sprieguma iegūšanas precizitātes ietekme uz SOC novērtējumu. BMS SOC novērtēšanai jāiegūst daži neapstrādāti akumulatoru komplekta dati. Tomēr divriteņu transportlīdzeklī BMS, lai labāk izpildītu klienta' zemo izmaksu prasības BMS, dažreiz jāatsakās no kādas precizitātes. Bet cik liela precizitāte būtu jāsamazina? Tam jāņem vērā arī ietekmes pakāpe uz SOC.

No otras puses, arī paša BMS enerģijas patēriņam ir lielāka ietekme uz SOC novērtējumu. BMS lietojumiem automobiļu jomā BMS var sasniegt nulles enerģijas patēriņu pēc atslēgas izslēgšanas. Kad zemsprieguma strāva tiks izslēgta, BMS tiks izslēgta bez enerģijas patēriņa. Bet mazjaudas izstrādājumos BMS nav viegli panākt nulles enerģijas patēriņu.

BMS miegs parasti tiek sadalīts dziļā miegā un seklajā miegā. Ieejot dziļā miegā, tas var būt zem 20 mA. Aprēķinot pēc 10 mA enerģijas patēriņa strāvas, pēc ilgāka laika akumulatora jauda ir aptuveni 40. Apmēram 50 dienas akumulators galvenokārt tiek patērēts. Tātad, aprēķinot SOC, mums jāiekļauj paša BMS enerģijas patēriņš.

Ceturtais aspekts ir jaunā divriteņu transportlīdzekļu infrastruktūra. Divriteņu transportlīdzekļa servisa platforma ir attālā datu uzraudzības platforma. Pašlaik tiek veikts vairāk datu vākšanas un apkopošanas darbu. Turklāt ir jānovērtē akumulatora šūnas un PACK paketes SOH, kas var laicīgi brīdināt lietotāju, izvairīties no akumulatora, un ir negatīva ietekme uz lietotāja'

Faktiski mēs atradām problēmu projektā, ar kuru sazinājāmies iepriekš, un mums ir jāizvirza dažādas prasības attālajai datu pārraides funkcijai atbilstoši dažādiem lietošanas scenārijiem. Piemēram, attiecībā uz vieglajām automašīnām valsts vēlāk vienoja priekšlikumu augšupielādēt datus lielo datu platformā vienotas uzraudzības nolūkos, bet vai divriteņu elektrisko motociklu pielietošanai tiešām ir nepieciešama attālās datu pārraides funkcija? Mēs zinām, ka attālinātā datu pārraides funkcija palielinās izmaksas. Pašreizējie 2G karšu telekomunikāciju operatori tuvākajā nākotnē vairs nedarbosies. Papildus lielajam 4G moduļa enerģijas patēriņam izmaksas ir arī samērā augstas, salīdzinot ar mazas ietilpības akumulatoru komplekta izmaksām. Citiem vārdiem sakot, attālās datu pārraides moduļa uzstādīšanas izmaksas ir ļoti augstas. Daži klienti palielina datu attālās pārraides mērķi, lai novērstu akumulatoru nozaudēšanu. Tomēr pēc viena vai divu gadu statistikas datiem tiek konstatēts, ka pat tad, ja zaudētā akumulatora vērtība tiek tieši apmaksāta, tā joprojām ir mazāka par attālinātā moduļa pievienošanas katrai akumulatoram izmaksām. Tāpēc attālo datu pārraides funkciju pievienošana divriteņu transportlīdzekļu jomā pašlaik nav tik jēgpilna.

Paldies jums visiem!