Skúmanie technológie BMS lítiovej batérie pre jednostopové vozidlá

Skúmanie technológie BMS lítiovej batérie pre jednostopové vozidlá

Čiastočná výmena olovených batérií za lítiové batérie je trendom a postupne sa dosiahol konsenzus. Najmä v oblasti elektrických bicyklov, keďže nová národná norma pre elektrické bicykle prijímala technické rozhodnutia, začali s ich vstupom urýchľovať lítiové batérie. Trhový dopyt po elektrických bicykloch silno vzrástol. Tento druh rezonancie politiky na trhu priniesol obrovský nový trhový priestor pre lítiové batérie.

Nahradenie olovených batérií lítiovými batériami spôsobí veľké zmeny v existujúcom modeli ponuky a dopytu na trhu, a to nielen po stránke produktu a technológie, ale aj celého systému dodávateľského reťazca, obchodného modelu a prevádzkového modelu.

Nasleduje zdieľanie témy&„Diskusia o technológii BMS lítiovej batérie dvojkolesového vozidla GG“; vytvoril Dr. Yang, generálny riaditeľ spoločnosti FIRSTEK.

FIRSTEK je spoločnosť špecializujúca sa na R& D, výrobu a inovácie technológie platforiem systému správy batérií a technológie batérií big data. Výrobky sa používajú hlavne v civilnom priemysle a v energetických zariadeniach na skladovanie energie, čisto elektrické dvoj- alebo trojkolesové motory, pomocné roboty a vojenské vojenské polia. V súčasnosti sa niektoré výrobky vyvážajú do Európy, Ameriky a ďalších krajín. Už začiatkom roka 2018 začala spoločnosť FIRSTEK prispôsobovať a vyvíjať inteligentné ochranné dosky pre trh zdieľaných batérií pre jednostopové vozidlá a postupne nasledovali dávky. Na trhových termináloch sa použilo viac ako 100 000 sád výrobkov.

Prvým aspektom je súčasná situácia v priemysle. V súčasnosti batérie pre jednostopé vozidlá zahŕňajú hlavne dva smery: po prvé, zmena olovených kyselín na trh s lítiovými batériami; po druhé, trh s lítiovými batériami. Pri výmene olovnatej kyseliny za lítiovú batériu sa používa originálne rozhranie v tvare produktu na automobile. Produkt BMS je založený na čisto hardvérovom riešení ochrany dosiek. Je ťažké dosiahnuť komunikačné funkcie. Zároveň sa počas používania ľahko vznieti a trvá to dlho. Spôsobte poškodenie konektora. Pretože navyše nemá komunikačnú funkciu, ovládač nemôže komunikovať s akumulátorom a vozidlo nemôže dosiahnuť obmedzený výkon. Pokiaľ ide o lítiové batérie, väčšina rozhraní BMS má komunikačné funkcie a možno ich použiť na komunikáciu s ovládačmi a meračmi. Všeobecne možno na merači zobraziť nielen informácie o prúde, napätí a poruchách. Zároveň je možné dosiahnuť prostredníctvom informačnej interakcie medzi BMS a ovládačom nastavenie výstupného výkonu, dátovú interakciu atď., Čo výrazne zlepšuje celkový výkon vozidla. Tento typ vozidla zvyčajne používa inteligentné ochranné dosky.

V druhom aspekte predstavíme technológiu prebudenia dosky s inteligentnou ochranou. Dvojkolesové elektrické vozidlá sa zdajú byť jednoduché, ale scenáre skutočného použitia sú o niečo komplikovanejšie ako automobily. Ďalej predstavím princípy a aplikačné scenáre niekoľkých metód prebudenia:

1. Prepnite na prebudenie. Prostredníctvom pomocného rozhrania na rozhraní sa používa stav prepínača dvoch uzlov, aby inteligentná ochranná doska rozpoznala, že batéria je vo vozidle alebo v nabíjačke a počas prepravy. Najviditeľnejšou výhodou je, že batériu je možné položiť na zem alebo počas prepravy, aby sa zabezpečilo, že rozhranie hlavnej linky batérie nebude nabité, čo má veľkú výhodu pre bezpečnosť batérie. Ak BMS nemá rozpoznávaciu funkciu, je pravdepodobné, že pri kladnom a zápornom póle akumulátora P bude vždy, keď je akumulátor nabitý, predstavovať bezpečnostné riziká. Prostredníctvom najjednoduchšej funkcie prebudenia spínača môže ľahko vyriešiť problém s nabíjaním rozhrania. Zároveň môže vyriešiť aj funkciu predbežného nabíjania po zapnutí, ktorá zabráni zapáleniu akumulátora v dôsledku procesu nabíjania.

2. Vložte prebudiť. Táto aplikácia súvisí s koncovým zaťažením. Spravidla sa P pozitívny a P negatívny používajú na zistenie, či má back-end záťaž, aby sa určilo, či je v stave vozidla na prebudenie systému riadenia. Táto funkcia je jednoduchá, ale v praktických aplikáciách je treba brať ohľad na viac. Nejedná sa o jednoduchú detekciu zaťaženia, hneď po prebudení, pretože neexistuje žiadny ďalší vstup signálu, takže ako BMS dokáže zistiť, kedy je prebudený, ale je nemožné zistiť informácie o odstránení bremena z automobilu. Ak chcete poznať tieto informácie, musíte mať k dispozícii ďalšie metódy budenia kombinované s touto metódou budenia, inak samotná funkcia prebudenia načítania nemôže dosiahnuť spánok s nízkou spotrebou. .

3. Prebuďte sa po vybití. Týka sa to prebudenia vybíjacím prúdom. Vyššie uvedené prebudenie záťaže sa používa na zistenie, či existuje záťaž. Výbojovým prebudením sa rozumie prebudenie detekciou veľkosti vybíjacieho prúdu. Všeobecne možno povedať, že batéria je umiestnená v automobile. Pokiaľ ide o elektrický motocykel, aj keď používateľ týždeň alebo dva nepoužíva, batéria je v aute vždy zapojená. V tomto stave bude samotná spotreba energie systému BMS spôsobovať Keď je batéria úplne nabitá, vydrží najviac asi 40 dní. Aby sme mohli predĺžiť čas používania, urobíme nejaké spánkové práce, napríklad ako dlho prejde auto do režimu spánku, ak sa nepoužíva, a ako ho po prechode do režimu spánku zobudiť pomocou BMS? V tejto chvíli je možné na prebudenie použiť aktuálny režim.

4. Prebuďte sa pri nabíjaní. BMS sa prebúdza z napäťového výstupu nabíjačky. Je však potrebné poznamenať, že nabíjačka na nabíjanie a budenie nemôže byť typom osobného automobilu, ktorý si vyžaduje výmenu údajov pred výstupom nabíjacieho napätia. Prebudenie nabíjania vyžaduje, aby pracovnou metódou nabíjačky&# 39 bolo poskytnutie nabíjacieho napätia na prebudenie BMS a po výmene údajov potom prenos do normálneho procesu nabíjania. Najväčšou výhodou tejto funkcie prebudenia je: nedostatočné napájanie z batérie vedie k podpätiu a systém BMS nemôže pracovať automaticky. Po prebudení nabíjaním môže BMS fungovať normálne. Táto metóda je veľmi užitočná na ochranu proti podpätiu. Ale aby sme nabíjali rozumnejšie, všeobecne odporúčame, aby keď to zákazníci urobia na tomto mieste, najskôr nechajte nabíjačku prejsť nabíjaním s obmedzeným prúdom a potom po interakcii s údajmi nabíjačky prepnite na nabíjanie s normálnym prúdom.

5. Prebudenie komunikácie. Spravidla sa jedná o prebudenie BMS prostredníctvom dátovej komunikácie. V projekte elektrických motocyklov pre dvojkolky, ktorý sme kontaktovali, od nízkonákladovej komunikácie 485 po súčasnú bežnú komunikáciu CAN, je tiež bežné prebudiť systém správy batérií (BMS) prostredníctvom týchto komunikačných metód.

6. Vibrácie sa prebúdzajú. Je to spôsob prebudenia pridaním senzora vibrácií k BMS. Všeobecne sa dá povedať, že BMS sa ľahko robí spánkom. Z dôvodu úspory energie na elektrickom motocykli prejde BMS automaticky podľa určitej stratégie do režimu spánku, ale za akých okolností sa prebudí? Ak sa použije metóda vysokoprúdového prebudenia, náklady na návrh sú skutočne pomerne vysoké a technické ukazovatele sú tiež pomerne ťažké. Jednoduchú metódu je možné dosiahnuť aj vibračným prebudením.

7. Prebudením otvorte kryt. Používa sa hlavne na to, že zabalená batéria sa používa na zaznamenanie neobvyklých udalostí, keď je neobvykle otvorená. Táto vlastnosť sa zvyčajne nachádza na malých batériách. Elektronické zámky bicyklov Mobike a OFO sú vybavené touto funkciou, hlavne aby zabránili používateľom zneužitie produktu alebo otvorenie krytu produktu bez povolenia. Realizácia prebudenia pri otvorení krytu sa obvykle realizuje pomocou svetelného senzora. Spravidla je BMS nainštalovaný vo vnútri batérie bez svetla. Systém BMS môže realizovať funkciu prebudenia pri otvorení krytu detekciou zmien svetla.

8. Diaľkové prebudenie. Táto funkcia znamená, že užívateľ realizuje funkciu prebudenia BMS pridaním vzdialeného dátového modulu. Spravidla sa používa na leasing dvojkolesových tátošov. Počas procesu lízingu používateľ neplatí včas a podľa harmonogramu. Operátor môže batériu uzamknúť na diaľku a systém BMS tiež prejde do nečinného stavu. V takom prípade môže BMS použiť vzdialené prebudenie na dosiahnutie účelu opätovného použitia. Na druhej strane, ak batériu dlhší čas nepoužívate, napríklad keď ju zákazník umiestni do rohu, v takom prípade je možné systém BMS na diaľku prebudiť, aby zistil stav batérie a stav batérie je možné vzdialene monitorovať a aktuálny stav je možné prenášať na server. Zabráni sa tak plytvaniu zdrojmi batérie a nadmernému vybitiu batérie spôsobenému dlhodobým skladovaním.

Treťou časťou je výpočet SOC pre dvojkolesové vozidlá. Tento aspekt je v skutočnosti pomerne horúcou témou v osobných automobiloch a je ťažší z hľadiska dvojkolesových vozidiel ako v osobných automobiloch, pretože situácia v oblasti zneužívania je komplikovanejšia. Výpočet SOC všeobecne zahrnuje nasledujúce metódy: prvá, metóda integrácie v ampérhodinách; po druhé, reset na úplnú stratégiu kalibrácie; po tretie, kalibrácia OCV; po štvrté, dynamická kompenzácia a kalibrácia.

Nasleduje zoznam bežných faktorov ovplyvňujúcich výpočet SOC pri používaní jednostopových vozidiel.

Pri aplikácii dvojkolesových vozidiel sa tento problém zvýrazňuje z dôvodu chyby SOC, ktorá vznikla zavedením plytkého nabíjania a plytkého vybíjania. Väčšina používateľov používa batériu po úplnom nabití. Ak sa však použijú dvojkolesové tátoše, často sa dobíjajú, keď sú vyčerpané, a takmer nabité, keď sú nabité. Batéria vo všeobecnosti nemôže byť úplne nabitá, najmä v aplikáciách zdieľanej výmeny batérií. Napríklad, keď jazdci v rýchlostnej jazde používajú zdieľané batérie, v záujme zabezpečenia pohodlnej prepravy prejdú na batériu s väčšou kapacitou, keď uvidia skrinku na batérie, čo spôsobí, že batéria bude vždy v stave plytkého nabitia a plytký výtok. Vplyv chyby SOC dvojkolesového vozidla je pomerne veľký.

Po druhé, vplyv okolitej teploty a rýchlosti vybíjania na vlastnú kapacitu batérie&# 39. Elektrické motocykle majú počas jazdy vysoké a nízke teploty. Tieto podmienky majú väčší vplyv na samotnú batériu. Ako BMS sú pôvodné údaje, ktoré môžeme monitorovať, napätie, prúd, teplota a ďalšie informácie, ale neexistuje spôsob, ako ovládať batériu. Jeho vlastná kapacita sa neznižuje, takže vonkajšie prostredie a zvyklosti rôznych jazdcov majú veľký vplyv na vlastnú kapacitu batérie&# 39.

Po tretie, životnosť batérie. Pretože náklady na používanie batérií pre dvojkolesové vozidlá sú nižšie ako náklady na osobné automobily, životnosť batérií pre dvojkolesové vozidlá je zvyčajne kratšia ako životnosť osobných automobilov. Rôzni výrobcovia preto musia venovať pozornosť životnosti batérií podľa rôznych modelov a rôznych skupín zákazníkov.

Po štvrté, nekonzistencia batérií. Pretože kapacita akumulátorovej sústavy dvojkolesového vozidla nie je vo všeobecnosti príliš veľká, ale nabíjací a vybíjací výkon nie je príliš malý, je možné ľahko zistiť konzistenciu jadra batérie. Najmä po pol roku a roku dôjde k veľkému rozdielu v napätí článkov batérie, čo vážne ovplyvní odhad SOC.

Po piate, vplyv presnosti získavania prúdu a napätia BMS na odhad SOC. Pre odhad SOC musí spoločnosť BMS získať niektoré nespracované údaje o batérii. U dvojkolesového vozidla BMS sa však niekedy treba vzdať určitej presnosti, aby sa lepšie splnili požiadavky zákazníka na nízku cenu&# 39 pre BMS. Koľko presnosti by sa však malo znížiť? Je tiež potrebné vziať do úvahy stupeň vplyvu na SOC.

Na druhú stranu má na odhad SOC väčší vplyv aj samotná spotreba energie BMS. Pre aplikácie BMS v automobilovej oblasti môže BMS dosiahnuť nulovú spotrebu energie po vypnutí kľúča. Akonáhle je nízkonapäťové napájanie vypnuté, BMS sa vypne bez spotreby energie. Ale v produktoch s nízkou spotrebou energie nie je ľahké dosiahnuť nulovú spotrebu energie BMS.

BMS spánok sa všeobecne delí na hlboký spánok a plytký spánok. Pri vstupe do hlbokého spánku môže byť nižšia ako 20 mA. Ak vypočítate podľa prúdovej spotreby 10 mA, zistíte, že batéria je po dlhom čase asi 40-. Asi 50 dní je batéria v podstate spotrebovaná. Takže keď vypočítame SOC, musíme zahrnúť spotrebu energie samotného BMS.

Štvrtým aspektom je nová infraštruktúra pre jednostopové vozidlá. Servisnou platformou dvojkolesového vozidla je platforma na vzdialené sledovanie údajov. V súčasnosti sa vykonáva viac zberu a zberu údajov. Ďalej je potrebné odhadnúť SOH článku batérie a balenia PACK, ktoré môžu používateľovi poskytnúť včasné varovanie, vyhnúť sa batérii a Existujú nepriaznivé účinky na použitie používateľa&# 39.

V skutočnosti sme našli problém v projekte, ktorý sme kontaktovali predtým, a musíme predložiť rôzne požiadavky na funkciu vzdialeného prenosu údajov podľa rôznych scenárov použitia. Napríklad, pokiaľ ide o osobné automobily, štát neskôr zjednotil návrh na nahrávanie údajov na platformu big data pre jednotný dohľad, ale pre aplikáciu dvojkolesových elektrických motocyklov je funkcia diaľkového prenosu údajov skutočne nevyhnutná? Vieme, že funkcia vzdialeného prenosu dát zvýši náklady. Súčasní telekomunikační operátori s kartou 2G už v blízkej budúcnosti nebudú fungovať. Okrem vysokej spotreby energie 4G modulu sú náklady aj relatívne vysoké v porovnaní s cenou batérií s malou kapacitou. Inými slovami, náklady na inštaláciu modulu na diaľkový prenos dát sú veľmi vysoké. Niektorí zákazníci zvyšujú účel vzdialeného prenosu dát, aby zabránili strate batérií. Avšak po jednom alebo dvoch rokoch štatistík sa zistilo, že aj keď je hodnota stratenej batérie priamo zaplatená, je to stále menej ako náklady na pridanie vzdialeného modulu do každej batérie. Pridanie funkcií diaľkového prenosu dát v oblasti jednostopových vozidiel preto nie je v súčasnosti také zmysluplné.

Ďakujem vám všetkým!