Odkrywanie technologii BMS baterii litowej dla jednośladów

Poznawanie technologii BMS baterii litowej dla jednośladów

Częściowe zastępowanie akumulatorów kwasowo-ołowiowych akumulatorami litowymi to trend i stopniowo wypracowywany jest konsensus. Szczególnie w dziedzinie rowerów elektrycznych, w związku z decyzjami technicznymi nowej normy krajowej dla rowerów elektrycznych, akumulatory litowe zaczęły przyspieszać ich wejście. Zapotrzebowanie rynku na rowery elektryczne znacznie wzrosło. Ten rodzaj rezonansu politycznego z rynkiem przyniósł ogromną nową przestrzeń rynkową dla baterii litowych.

Zastąpienie akumulatorów kwasowo-ołowiowych akumulatorami litowymi spowoduje istotne zmiany w istniejącym modelu podaży i popytu na rynku, nie tylko po stronie produktu i technologii, ale także całego systemu łańcucha dostaw, modelu biznesowego i modelu operacyjnego.

Poniżej znajduje się udostępnienie tematu" Dyskusja na temat technologii BMS w dwukołowych pojazdach akumulatorowych litowych" wykonane przez dr Yang, dyrektora generalnego FIRSTEK.

FIRSTEK to przedsiębiorstwo specjalizujące się w R& D, produkcji i innowacjach technologii platformy systemu zarządzania bateriami i technologii dużych zbiorów danych baterii. Produkty te są stosowane głównie w przemyśle cywilnym i elektrowniach do magazynowania energii, czysto elektrycznym dwóch lub trzech kołach, robotach pomocniczych i wojskowych polach zasilających. Obecnie część produktów została wyeksportowana do Europy, Ameryki i innych krajów. Już na początku 2018 roku FIRSTEK zaczął dostosowywać i opracowywać inteligentne tablice ochronne dla rynku współdzielonych akumulatorów dwukołowych i stopniowo śledzono partie. Na terminalach rynkowych użyto ponad 100 000 zestawów produktów.

Pierwszym aspektem jest obecna sytuacja w branży. Obecnie akumulatory jednośladów obejmują głównie dwa kierunki: po pierwsze, przejście na rynek akumulatorów litowo-ołowiowych; po drugie, rynek baterii litowych. Przy wymianie akumulatora kwasowo-ołowiowego na litowy używany jest oryginalny interfejs samochodu w kształcie produktu. Produkt BMS oparty jest na rozwiązaniu opartym na czystej płycie zabezpieczającej sprzęt. Trudno jest osiągnąć funkcje komunikacyjne. Jednocześnie łatwo się zapala podczas użytkowania i zajmuje dużo czasu. Spowodować uszkodzenie złącza. Ponadto, ponieważ nie ma funkcji komunikacji, kontroler nie może komunikować się z akumulatorem, a pojazd nie może osiągnąć pracy z ograniczoną mocą. Jeśli chodzi o baterie litowe, większość interfejsów BMS ma funkcje komunikacyjne i może być wykorzystywana do komunikacji ze sterownikami i miernikami. Ogólnie rzecz biorąc, miernik może wyświetlać nie tylko informacje o prądzie, napięciu i usterkach. Jednocześnie, poprzez interakcję informacji między BMS a sterownikiem, można uzyskać regulację mocy wyjściowej, interakcję danych itp., Co znacznie poprawia ogólną wydajność pojazdu. Ten typ pojazdu zwykle wykorzystuje inteligentne produkty ochronne.

W drugim aspekcie przedstawimy technologię budzenia inteligentnej płyty ochronnej. Dwukołowe pojazdy elektryczne wydają się proste, ale rzeczywiste scenariusze zastosowań są nieco bardziej skomplikowane niż samochody. Następnie przedstawię zasady i scenariusze zastosowania kilku metod budzenia:

1. Przełącz, aby się obudzić. Poprzez interfejs pomocniczy na interfejsie, stan przełączników obu węzłów jest używany, aby inteligentna płyta ochronna rozpoznała, że ​​akumulator znajduje się w samochodzie lub w ładowarce i podczas transportu. Najbardziej oczywistą zaletą jest to, że pakiet akumulatorów można umieścić na ziemi lub podczas transportu, aby zapewnić, że interfejs głównej linii akumulatora nie jest ładowany, co jest bardzo korzystne dla bezpieczeństwa akumulatora. Jeśli BMS nie posiada funkcji rozpoznawania, P dodatnie i P ujemne pakietu akumulatorów mogą spowodować zagrożenie bezpieczeństwa, gdy akumulator jest zawsze ładowany. Dzięki najprostszej funkcji budzenia przełącznika może łatwo rozwiązać problem ładowania interfejsu. W tym samym czasie może również rozwiązać funkcję wstępnego ładowania po włączeniu zasilania, unikając zapłonu akumulatora w wyniku procesu ładowania.

2. Załaduj budzenie. Ta aplikacja jest związana z obciążeniem zaplecza. Ogólnie, P dodatnie i P ujemne są używane do wykrywania, czy zaplecze ma obciążenie, aby określić, czy jest w stanie obudzenia systemu zarządzania przez samochód. Ta funkcja jest prosta do wykonania, ale w praktycznych zastosowaniach należy uwzględnić więcej uwag. Nie jest to proste wykrycie obciążenia, zaraz po przebudzeniu, ponieważ nie ma innego wejścia sygnału, więc jako BMS może wykryć, kiedy jest przebudzony, ale nie jest możliwe wykrycie informacji o zdjęciu obciążenia samochodu. Jeśli chcesz poznać te informacje, musisz połączyć inne metody budzenia z tą metodą budzenia, w przeciwnym razie sama funkcja budzenia przy obciążeniu nie może zapewnić snu o niskim poborze mocy. .

3. Obudź się po wypisie. Odnosi się to do wybudzenia przez prąd rozładowania. Wspomniane wcześniej budzenie obciążenia służy do wykrywania, czy istnieje obciążenie. Przebudzenie przy rozładowaniu odnosi się do przebudzenia przez wykrywanie wielkości prądu rozładowania. Generalnie akumulator jest umieszczony w samochodzie. Jeśli chodzi o motocykl elektryczny, to mimo, że użytkownik nie ma pożytku przez tydzień lub dwa, akumulator jest zawsze podłączony do samochodu. W tym stanie pobór mocy samego BMS spowoduje, że bateria jest w pełni naładowana, wystarcza na maksymalnie około 40 dni. Aby móc przedłużyć czas użytkowania, wykonamy trochę pracy drzemiącej, np. Na jak długo auto nie jest używane i jak go budzić BMS-em po wejściu w stan uśpienia? W tym momencie do wybudzenia można użyć bieżącego trybu.

4. Obudź się podczas ładowania. BMS jest budzony przez napięcie wyjściowe ładowarki. Należy jednak zauważyć, że ładowarka do ładowania i wybudzania nie może być typem samochodu osobowego, który wymaga wymiany danych przed wyprowadzeniem napięcia ładowania. Budzenie po ładowaniu wymaga, aby metodą pracy ładowarki&# 39 było podanie napięcia ładowania w celu wybudzenia BMS, a następnie przejście do normalnego procesu ładowania po wymianie danych. Największą zaletą tej funkcji budzenia jest: niewystarczająca moc baterii prowadzi do zbyt niskiego napięcia, a BMS nie może działać automatycznie. Po przebudzeniu przez ładowanie BMS może działać normalnie. Ta metoda jest bardzo przydatna do ochrony podnapięciowej. Aby jednak ładować bardziej rozsądnie, ogólnie zalecamy, aby klienci robili to w tym miejscu, najpierw pozwól ładowarce przejść przez małe ładowanie z ograniczeniem prądu, a następnie przełącz się na normalne ładowanie prądem po interakcji z danymi ładowarki.

5. Obudź się komunikacją. Ogólnie odnosi się do budzenia BMS poprzez komunikację danych. W projekcie dwukołowego motocykla elektrycznego, z którym się skontaktowaliśmy, od taniej komunikacji 485 do bieżącej wspólnej komunikacji CAN, powszechne jest również budzenie systemu zarządzania akumulatorem (BMS) za pomocą tych metod komunikacji.

6. Budzi się wibracja. Jest to sposób na przebudzenie poprzez dodanie czujnika drgań do BMS. Ogólnie rzecz biorąc, BMS jest łatwy do zasypiania. Aby oszczędzać energię na motocyklu elektrycznym, BMS automatycznie przejdzie w tryb uśpienia zgodnie z określoną strategią, ale w jakich okolicznościach się obudzi? W przypadku zastosowania metody wybudzania wysokoprądowego koszt projektu jest w rzeczywistości stosunkowo wysoki, a wskaźniki techniczne są również stosunkowo trudne. Prostą metodę można również osiągnąć poprzez budzenie wibracyjne.

7. Otwórz pokrywę, aby się obudzić. Głównie odnosi się do zapakowanego zestawu baterii, który jest używany do rejestrowania nietypowych zdarzeń, gdy jest nieprawidłowo otwierany. Ta funkcja jest zwykle dostępna w małych akumulatorach. Elektroniczne zamki rowerów Mobike i OFO są wyposażone w tę funkcję, głównie po to, aby uniemożliwić użytkownikom niewłaściwe użycie produktu lub otwarcie pokrywy produktu bez pozwolenia. Realizacja wybudzania się po otwarciu pokrywy jest generalnie realizowana za pomocą czujnika światła. Zwykle BMS jest instalowany wewnątrz akumulatora bez światła. BMS może realizować funkcję wybudzania po otwarciu pokrywy, wykrywając zmiany światła.

8. Zdalne budzenie. Ta funkcja oznacza, że ​​użytkownik realizuje funkcję budzenia BMS poprzez dodanie zdalnego modułu danych. Zwykle używany do leasingu jednośladów. W trakcie procesu leasingu użytkownik nie płaci terminowo i zgodnie z harmonogramem. Operator może zdalnie zablokować akumulator, a BMS również przejdzie w stan uśpienia. W takim przypadku BMS może wykorzystać zdalne budzenie, aby osiągnąć cel ponownego użycia. Z drugiej strony, gdy bateria nie była używana przez długi czas, na przykład umieszczona w rogu przez klienta, w tym przypadku BMS można zdalnie wybudzić w celu znalezienia pakietu baterii i stanu zestawu baterii może być zdalnie monitorowany, a aktualny stan może być przesyłany do serwera Aby uniknąć marnowania zasobów akumulatora i nadmiernego rozładowania akumulatora spowodowanego długotrwałym przechowywaniem.

Trzecia część to obliczenie SOC dla pojazdów dwukołowych. W rzeczywistości ten aspekt jest stosunkowo gorącym tematem w samochodach osobowych i jest trudniejszy w przypadku jednośladów niż w samochodach osobowych, ponieważ sytuacja nadużycia jest bardziej skomplikowana. Obliczanie SOC obejmuje zazwyczaj następujące metody: po pierwsze, metoda całkowania amperogodzin; po drugie, zresetuj do pełnej strategii kalibracji; po trzecie, kalibracja OCV; po czwarte, dynamiczna kompensacja i kalibracja.

Poniżej znajduje się lista typowych czynników wpływających na obliczanie SOC podczas użytkowania jednośladów.

W przypadku pojazdów dwukołowych na problem zwraca się uwagę ze względu na błąd SOC wprowadzony przez zastosowanie płytkiego ładowania i płytkiego rozładowania. Większość użytkowników korzysta z akumulatora po całkowitym naładowaniu. Jednak gdy używane są jednoślady, często ładują się, gdy są rozładowane i prawie odjeżdżają, gdy są naładowane. Ogólnie rzecz biorąc, pakiet baterii nie może być w pełni naładowany, szczególnie w zastosowaniach z wymianą baterii. Na przykład, gdy pasażerowie ekspresowi korzystają ze wspólnych akumulatorów, aby zapewnić wygodny transport, zmienią się na pakiet akumulatorów o większej pojemności, gdy zobaczą szafę akumulatorów, co spowoduje, że akumulator zawsze będzie w stanie płytkiego naładowania i płytkie rozładowanie. Wpływ błędu SOC pojazdu dwukołowego jest stosunkowo duży.

Po drugie, wpływ temperatury otoczenia i szybkości rozładowania na pojemność własną akumulatora&# 39. Motocykle elektryczne podczas jazdy charakteryzują się wysoką temperaturą i niską temperaturą. Te warunki mają większy wpływ na sam akumulator. Jako BMS, oryginalne dane, które możemy monitorować, to napięcie, prąd, temperatura i inne informacje, ale nie ma sposobu, aby kontrolować akumulator. Jego pojemność własna nie spada, więc środowisko zewnętrzne i przyzwyczajenia różnych rowerzystów mają duży wpływ na pojemność własną akumulatora&# 39.

Po trzecie, żywotność baterii. Ponieważ koszt stosowania akumulatorów do pojazdów dwukołowych jest niższy niż do samochodów osobowych, żywotność akumulatorów do pojazdów dwukołowych w cyklu jest na ogół krótsza niż w samochodach osobowych. Dlatego różni producenci muszą zwracać uwagę na cykl życia akumulatorów według różnych modeli i różnych grup klientów.

Po czwarte, niespójność akumulatorów. Ponieważ pojemność zestawu akumulatorów pojazdu dwukołowego nie jest na ogół bardzo duża, ale moc ładowania i rozładowania nie jest bardzo mała, spójność rdzenia akumulatora jest stosunkowo łatwa do ustalenia. Zwłaszcza po pół roku i roku wystąpi duża różnica w napięciu ogniw baterii, co poważnie wpłynie na oszacowanie SOC.

Po piąte, wpływ dokładności pomiaru prądu i napięcia BMS na oszacowanie SOC. BMS musi uzyskać pewne dane dotyczące zestawu akumulatorów w celu oszacowania SOC. Jednak w dwukołowych pojazdach BMS, aby lepiej spełnić wymagania klienta&# 39 w zakresie niskich kosztów dla BMS, czasami trzeba zrezygnować z pewnej dokładności. Ale o ile należy zmniejszyć dokładność? Należy również wziąć pod uwagę stopień wpływu na SOC.

Z drugiej strony, sam pobór mocy BMS ma również większy wpływ na oszacowanie SOC. W zastosowaniach BMS w branży motoryzacyjnej BMS może osiągnąć zerowe zużycie energii po wyłączeniu kluczyka. Po wyłączeniu zasilania niskiego napięcia BMS wyłączy się bez zużycia energii. Ale w produktach o małej mocy BMS nie jest łatwe do osiągnięcia zerowego zużycia energii.

Sen BMS dzieli się ogólnie na sen głęboki i płytki sen. Wchodząc w głęboki sen może spaść poniżej 20 mA. Jeśli obliczysz zgodnie z poborem prądu 10 mA, zauważysz, że moc baterii wynosi około 40 - po długim czasie. Około 50 dni akumulator jest w zasadzie zużyty. Więc kiedy obliczamy SOC, musimy uwzględnić pobór mocy samego BMS.

Czwarty aspekt to nowa infrastruktura dla jednośladów. Platforma serwisowa pojazdu dwukołowego jest platformą zdalnego monitorowania danych. Obecnie wykonywanych jest więcej prac związanych z gromadzeniem i gromadzeniem danych. Ponadto konieczne jest oszacowanie SOH ogniwa baterii i pakietu PACK, które mogą zapewnić wczesne ostrzeżenie dla użytkownika, uniknąć baterii i Występują niekorzystne skutki dla użytkowania&# 39 przez użytkownika.

W rzeczywistości znaleźliśmy problem w projekcie, z którym kontaktowaliśmy się wcześniej, i musimy przedstawić różne wymagania dotyczące funkcji zdalnej transmisji danych zgodnie z różnymi scenariuszami użytkowania. Na przykład, jeśli chodzi o samochody osobowe, państwo ujednoliciło później propozycję przesyłania danych do platformy big data w celu ujednoliconego nadzoru, ale czy w przypadku dwukołowych motocykli elektrycznych funkcja zdalnej transmisji danych jest naprawdę konieczna? Wiemy, że zdalna transmisja danych zwiększy koszty. Obecni operatorzy telekomunikacyjni obsługujący karty 2G nie będą już działać w najbliższej przyszłości. Oprócz wysokiego zużycia energii przez moduł 4G, koszt jest również stosunkowo wysoki w porównaniu z kosztem pakietu akumulatorów o małej pojemności. Innymi słowy, koszt instalacji zdalnego modułu transmisji danych jest bardzo wysoki. Niektórzy klienci zwiększają cel zdalnej transmisji danych, aby zapobiec utracie akumulatorów. Jednak po roku lub dwóch latach statystyk okazuje się, że nawet jeśli wartość utraconego pakietu baterii jest opłacana bezpośrednio, to i tak jest niższa niż koszt dodania zdalnego modułu do każdego zestawu baterii. Dlatego dodanie funkcji zdalnej transmisji danych w dziedzinie jednośladów nie jest obecnie tak sensowne.

Dziękuję wam wszystkim!