Córas Bainistíochta Ceallraí Eolas agus Feidhm BMS, Réamhrá

Is é ainm iomlán BMS ná Córas Bainistíochta Ceallraí.Is gléas é a dhéanann monatóireacht ar stádas cadhnraí stórála fuinnimh.Úsáidtear é go príomha le haghaidh bainistiú cliste agus cothabháil cealla ceallraí aonair, cosc ​​a chur ar ró-mhuirearú agus ró-urscaoileadh cadhnraí, síneadh a chur le saolré na ceallraí, agus monatóireacht a dhéanamh ar stádas ceallraí.Go ginearálta, déantar ionadaíocht ar BMS mar bhord ciorcad nó bosca crua-earraí.

 

Tá an BMS ar cheann de na fochórais lárnacha den chóras stórála fuinnimh ceallraí, atá freagrach as monatóireacht a dhéanamh ar stádas oibriúcháin gach ceallraí san aonad stórála fuinnimh ceallraí agus oibriú sábháilte agus iontaofa an aonaid stórála fuinnimh a chinntiú.Is féidir leis an BMS monatóireacht a dhéanamh ar pharaiméadair stádais na ceallraí stórála fuinnimh agus iad a bhailiú i bhfíor-am (lena n-áirítear ach gan a bheith teoranta do voltas cille aonair, teocht cuaille ceallraí, sruth lúb ceallraí, voltas críochfoirt pacáiste ceallraí, friotaíocht inslithe an chórais ceallraí, etc.), agus anailís agus ríomh riachtanach a dhéanamh ar pharaiméadair stádais ábhartha chun níos mó paraiméadair mheastóireachta stádas córais a fháil.Féadann sé freisin rialú éifeachtach a bhaint amach ar an gceallraí stórála fuinnimh féin de réir straitéisí rialaithe cosanta sonracha chun oibriú sábháilte agus iontaofa an aonaid stórála fuinnimh ceallraí ar fad a chinntiú.Ag an am céanna, is féidir leis an BMS idirghníomhú le feistí seachtracha eile (PCS, EMS, córas cosanta dóiteáin, etc.) trína chomhéadan cumarsáide féin agus comhéadan ionchuir analógach/digiteach chun rialú nascála a dhéanamh ar fhochórais éagsúla sa chumhacht stórála fuinnimh iomlán. stáisiún, ag cinntiú oibriú sábháilte, iontaofa, agus éifeachtach an stáisiúin chumhachta atá nasctha leis an eangach.

2) Ailtireacht

Ó thaobh na hailtireachta topology, roinntear BMS ina dhá chatagóir: láraithe agus dáileadh de réir riachtanais éagsúla tionscadail.

 

BMS láraithe

Go simplí, úsáideann BMS láraithe crua-earraí BMS amháin chun na cealla go léir a bhailiú, atá oiriúnach do chásanna ina bhfuil beagán cealla.

Tá na buntáistí a bhaineann le costas íseal, struchtúr dlúth, agus iontaofacht ard ag BMS láraithe, agus úsáidtear é go coitianta i gcásanna le cumas íseal, brú iomlán íseal, agus méid córas ceallraí beag, mar shampla uirlisí cumhachta, robots (láimhseáil robots, robots cúnta), Tithe cliste IOT (róbait scuabtha, folúsghlantóirí leictreacha), forklifts leictreacha, feithiclí leictreacha íseal-luas (rothair leictreacha, gluaisrothair leictreacha, gluaisteáin fhámaireachta leictreacha, gluaisteáin patróil leictreacha, cairteacha gailf leictreacha, etc.), agus feithiclí hibrideacha éadroma.

Is féidir na crua-earraí BMS láraithe a roinnt ina réimsí ardvoltais agus íseal-voltais.Tá an limistéar ardvoltais freagrach as voltas cille aonair a bhailiú, voltas iomlán an chórais, agus monatóireacht a dhéanamh ar fhriotaíocht inslithe.Áirítear leis an limistéar íseal-voltais ciorcaid soláthair cumhachta, ciorcaid LAP, ciorcaid cumarsáide CAN, ciorcaid rialaithe, agus mar sin de.

De réir mar a leanann córas ceallraí cumhachta feithiclí paisinéirí ag forbairt i dtreo ard-acmhainn, brú iomlán ard, agus líon mór, úsáidtear ailtireachtaí BMS dáilte go príomha i múnlaí feithiclí leictreacha hibrideacha agus íon plug-in.

BMS Dáilte

Faoi láthair, tá téarmaí éagsúla ann maidir le BMS dáilte sa tionscal, agus tá ainmneacha éagsúla ag cuideachtaí éagsúla.Tá ailtireacht dhá shraith máistir-sclábhaí ag an gceallraí cumhachta BMS den chuid is mó:

 

Is ailtireacht trí chiseal é an BMS stórála fuinnimh de ghnáth mar gheall ar mhéid mór an phacáiste ceallraí, le ciseal rialaithe máistir os cionn na sraitheanna sclábhaithe agus príomh-rialaithe.

Díreach cosúil le cadhnraí a fhoirmíonn braislí ceallraí, a chruthaíonn cruachta ina dhiaidh sin, leanann an BMS trí shraith an riail chéanna aníos freisin:

Ón rialú: aonad bainistíochta ceallraí (BMU), a bhailíonn faisnéis ó chadhnraí aonair.

Monatóireacht a dhéanamh ar voltas agus teocht na cille ceallraí

Comhionannú ceallraí sa phacáiste

Uaslódáil faisnéise

bainistíocht teirmeach

Aláram neamhghnácha

Rialú máistir: Aonad bainistíochta braisle ceallraí: BCU (aonad braisle ceallraí, ar a dtugtar freisin aonad bainistíochta ardvoltais HVU, BCMU, etc.), freagrach as faisnéis BMU a bhailiú agus faisnéis braisle ceallraí a bhailiú.

Fáil reatha braisle ceallraí, sealbhú voltais iomlán, braite sceite

Cosaint cumhachta-uaire nuair a bhíonn stádas na ceallraí neamhghnácha

Faoi bhainistíocht BMS, is féidir calabrú acmhainne agus calabrú SOC a chomhlánú ar leithligh mar bhunús le haghaidh bainistíochta muirir agus urscaoilte ina dhiaidh sin

Tá an t-aonad bainistíochta eagair ceallraí (BAU) freagrach as bainistíocht láraithe na gcadhnraí sa chruach ceallraí stórála fuinnimh iomlán.Nascann sé le haonaid bhainistíochta braisle ceallraí éagsúla agus malartaíonn sé faisnéis le feistí eile chun aiseolas a sholáthar ar stádas oibriúcháin an eagar ceallraí.

Bainistíocht eagair ceallraí a mhuirearú agus a urscaoileadh

Féin-seiceáil córas BMS agus aláram diagnóis locht

Aláram diagnóis locht pacáiste ceallraí

Cosaint sábháilteachta do neamhghnáchaíochtaí agus lochtanna éagsúla san eagar ceallraí

Déan cumarsáid le gléasanna eile ar nós PCS agus EMS

Stóráil, tarchur agus próiseáil sonraí

Ciseal bainistíochta ceallraí: freagrach as faisnéis éagsúla (voltas, teocht) cadhnraí aonair a bhailiú, SOC agus SOH cadhnraí a ríomh agus a anailísiú, cothromú gníomhach cadhnraí aonair a bhaint amach, agus faisnéis neamhghnácha cadhnraí aonair a uaslódáil chuig an gciseal aonad pacáiste ceallraí BCMU.Trí chumarsáid sheachtrach CAN, tá sé idirnasctha trí shlabhra Nóinín.

Ciseal bainistíochta ceallraí: freagrach as faisnéis éagsúla a bhailiú ó chadhnraí aonair arna uaslódáil ag an BMU, faisnéis éagsúla a bhailiú faoin bpacáiste ceallraí (voltas pacáiste, teocht an phacáiste), muirir pacáiste ceallraí agus sruthanna a urscaoileadh, SOC agus SOH an phacáiste ceallraí a ríomh agus a anailísiú. , agus an fhaisnéis go léir a uaslódáil chuig an gciseal aonad braisle ceallraí BAMS.Trí chumarsáid sheachtrach CAN, tá sé idirnasctha trí shlabhra Nóinín.

Ciseal bainistíochta braisle ceallraí: freagrach as faisnéis ceallraí éagsúla arna uaslódáil ag BCMU a bhailiú agus an fhaisnéis go léir a uaslódáil chuig an gcóras EMS monatóireachta stórála fuinnimh trí chomhéadan RJ45;cumarsáid a dhéanamh le PCS chun faisnéis neamhghnácha ábhartha na ceallraí a sheoladh chuig PCS (CAN nó comhéadan RS485), agus atá feistithe le nóid tirim crua-earraí chun cumarsáid a dhéanamh le PCS.Ina theannta sin, déanann sé meastóireacht ar chóras ceallraí BSE (Meastachán Stáit Battery), braite stádas córas leictreach, bainistíocht teagmhálaithe, bainistíocht teirmeach, bainistíocht oibríochta, bainistíocht muirir, bainistíocht diagnóiseach, agus déanann sé bainistíocht líonra cumarsáide inmheánach agus seachtrach.Cumarsáid a dhéanamh le subordinates trí CAN.

3) Cad a dhéanann BMS?

Tá feidhmeanna BMS iomadúla, ach is iad na gnéithe lárnacha agus an rud is mó a bhfuil imní orainn fúthu ná trí ghné:

Is é ceann amháin braite (bainistíocht stáit), arb é bunfheidhm BMS é.Tomhaiseann sé voltas, friotaíocht, teocht, agus ar deireadh thiar mothaíonn sé staid na ceallraí.Ba mhaith linn a fháil amach cad é staid na ceallraí, cé mhéad fuinnimh agus cumas atá aige, cé chomh sláintiúil atá sé, cé mhéad cumhachta a tháirgeann sé, agus cé chomh sábháilte atá sé.Tá sé seo braite.

Is é an dara ceann ná bainistíocht (bainistiú cothromaíochta).Deir roinnt daoine gurb é BMS nanny na ceallraí.Ansin ba chóir don nanny seo é a bhainistiú.Cad a bhainistiú?Is é an ceallraí a dhéanamh chomh maith agus is féidir.Is é an ceann is bunúsaí ná bainistíocht cothromaíochta agus bainistíocht teirmeach.

Is é an tríú ná cosaint (bainistíocht sábháilteachta).Tá jab le déanamh ag an nanny freisin.Má tá stádas éigin ag an gceallraí, ní mór é a chosaint agus is gá aláram a ardú.

Ar ndóigh, tá comhpháirt bainistíochta cumarsáide ann freisin a aistríonn sonraí laistigh nó lasmuigh den chóras trí phrótacail áirithe.

Tá go leor feidhmeanna eile ag BMS, mar shampla rialú oibríochta, monatóireacht inslithe, bainistíocht teirmeach, etc., nach bpléitear anseo.

 

3.1 Dearcadh – Tomhas agus Meastachán

Is é bunfheidhm BMS paraiméadair ceallraí a thomhas agus a mheas, lena n-áirítear bunpharaiméadair cosúil le voltas, reatha, teocht, agus stát, chomh maith le ríomh sonraí stáit ceallraí mar SOC agus SOH.Baineann réimse na gcadhnraí cumhachta le ríomh SOP (stát cumhachta) agus SOE (staid fuinnimh), nach bpléitear anseo.Díreoimid ar an gcéad dá shonraí a úsáidtear níos forleithne.

Tomhas cille

1) Tomhas faisnéise bunúsach: Is é feidhm is bunúsaí an chórais bhainistíochta ceallraí ná voltas, reatha agus teocht na gcealla ceallraí aonair a thomhas, arb é an bunús le haghaidh gach ríomh ardleibhéil agus loighic rialaithe sa chóras bainistíochta ceallraí.

2) Tástáil friotaíochta inslithe: Tá gá le tástáil inslithe don chóras ceallraí iomlán agus don chóras ardvoltais laistigh den chóras bainistíochta ceallraí.

3) Brath idirghlasála ardvoltais (HVIL): a úsáidtear chun sláine an chórais ardvoltais ar fad a dhearbhú agus bearta sábháilteachta a thionscnamh nuair a chuirtear sláine lúb an chórais ardvoltais i mbaol.

SOC ríomh

Tagraíonn SOC don Stát Muirir, arb é an cumas atá fágtha den cheallraí.Go simplí, is é an méid cumhachta atá fágtha sa cheallraí.

Is é SOC an paraiméadar is tábhachtaí i BMS, toisc go bhfuil gach rud eile bunaithe air.Dá bhrí sin, tá a chruinneas agus a stóinseacht (ar a dtugtar cumas ceartúcháin earráide) thar a bheith tábhachtach.Gan SOC cruinn, ní féidir le haon mhéid feidhm chosanta BMS a dhéanamh i gceart, toisc go mbeidh an ceallraí go minic i stát cosanta, rud a fhágann go mbeidh sé dodhéanta saol na ceallraí a leathnú.

Faoi láthair, cuimsíonn modhanna meastacháin príomhshrutha SOC modh voltais ciorcaid oscailte, modh comhtháthaithe reatha, modh scagaire Kalman, agus modh líonra neural.Úsáidtear an chéad dá mhodh go coitianta.Is éard atá i gceist leis an dá mhodh deiridh sin ná ard-eolas ar nós samhlacha comhtháthaithe agus hintleachta saorga, nach bhfuil sonraithe anseo.

In iarratais phraiticiúla, is minic a úsáidtear halgartaim iolracha i dteannta a chéile, agus halgartaim éagsúla á nglacadh ag brath ar stádas muirir agus urscaoilte na ceallraí.

modh voltas ciorcad oscailte

Is é prionsabal an mhodha voltas ciorcad oscailte ná an caidreamh feidhmiúil réasúnta seasta idir voltas ciorcad oscailte agus SOC a úsáid faoi choinníoll socrúchán statach fadtéarmach na ceallraí, agus mar sin meastachán a dhéanamh ar SOC bunaithe ar voltas ciorcad oscailte.Úsáideann an rothar leictreach ceallraí luaidhe-aigéad a úsáidtear go coitianta an modh seo chun SOC a mheas.Tá modh voltais ciorcad oscailte simplí agus áisiúil, ach tá go leor míbhuntáistí ann freisin:

1. Ní mór an ceallraí a fhágáil ina seasamh ar feadh i bhfad, ar shlí eile beidh an voltas ciorcad oscailte deacair a chobhsú i dtréimhse ghearr ama;

2. Tá ardchlár voltais i gcadhnraí, go háirithe cadhnraí fosfáit iarainn litiam, áit a bhfuil an voltas críochfoirt agus an cuar SOC thart ar líneach le linn raon SOC30% -80%;

3. Tá an ceallraí ag teochtaí difriúla nó céimeanna saoil éagsúla, agus cé go bhfuil an voltas ciorcad oscailte mar an gcéanna, d'fhéadfadh an difríocht SOC iarbhír a bheith mór;

Mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos, nuair a úsáidimid an rothar leictreach seo, má tá an SOC reatha ar taispeáint mar 100%, titeann an voltas nuair a luasghéarú, agus féadfar an chumhacht a thaispeáint mar 80%.Nuair a stopaimid ag luasghéarú, ardaíonn an voltas, agus léimeann an chumhacht ar ais go 100%.Mar sin níl taispeáint cumhachta ár scútar leictreach cruinn.Nuair a stopaimid, tá cumhacht aige, ach nuair a thosaímid, ritheann sé as cumhacht.B'fhéidir nach fadhb é seo leis an gceallraí, ach d'fhéadfadh sé a bheith mar gheall ar algartam SoC an BMS a bheith ró-simplí.

An-Shi modh lárnach

Déanann an modh comhtháthaithe Anshicontinuous ríomh go díreach an luach SOC i bhfíor-am tríd an sainmhíniú ar SOC.

I bhfianaise an luach SOC tosaigh, chomh fada agus is féidir an sruth ceallraí a thomhas (i gcás ina bhfuil an sruth urscaoilte dearfach), is féidir an t-athrú ar chumas na ceallraí a ríomh go cruinn trí chomhtháthú reatha, rud a fhágann go bhfuil an SOC fágtha.

Tá torthaí meastacháin réasúnta iontaofa ag an modh seo i dtréimhse ghearr ama, ach mar gheall ar earráidí tomhais an braiteora reatha agus díghrádú de réir a chéile ar an gcumas ceallraí, tabharfaidh comhtháthú reatha fadtéarmach isteach diallais áirithe.Dá bhrí sin, úsáidtear é go ginearálta i gcomhar le modh voltais ciorcad oscailte chun meastachán a dhéanamh ar an luach tosaigh le haghaidh meastachán SOC le ceanglais chruinneas íseal, agus is féidir é a úsáid freisin i gcomhar le modh scagtha Kalman le haghaidh tuar gearrthéarmach SOC.

Baineann SOC (Stát Muirear) le croí-algartam rialaithe BMS, rud a léiríonn an stádas acmhainne atá fágtha faoi láthair.Déantar é a bhaint amach go príomha tríd an modh comhtháthaithe aimpéar-uair an chloig agus algartam EKF (Scagaire Leathnaithe Kalman), in éineacht le straitéisí ceartúcháin (cosúil le ceartú voltas ciorcad oscailte, ceartú lán-mhuirear, ceartú deireadh muirir, ceartú cumais faoi theocht éagsúil agus SOH, srl).Tá an modh comhtháthaithe ampere-hour sách iontaofa faoin gcoinníoll chun cruinneas fála reatha a chinntiú, ach níl sé láidir.Mar gheall ar charnadh earráidí, ní mór é a chomhcheangal le straitéisí ceartúcháin.Tá modh EKF láidir ach tá an algartam sách casta agus deacair a chur i bhfeidhm.Is féidir le monaróirí príomhshrutha intíre cruinneas níos lú ná 6% a bhaint amach ag teocht an tseomra, ach tá sé deacair meastachán a dhéanamh ar theocht ard agus íseal agus maolú ceallraí.

SOC ceartú

Mar gheall ar luaineachtaí reatha, féadfaidh an SOC measta a bheith míchruinn, agus is gá straitéisí ceartúcháin éagsúla a ionchorprú sa phróiseas meastacháin.

 

SOH ríomh

Tagraíonn SOH don Stát Sláinte, rud a léiríonn stádas sláinte reatha na ceallraí (nó an méid díghrádaithe ceallraí).De ghnáth léirítear é mar luach idir 0 agus 100%, agus meastar go ginearálta go léiríonn luachanna faoi bhun 80% nach bhfuil an ceallraí inúsáidte a thuilleadh.Is féidir é a léiriú trí athruithe ar chumas ceallraí nó ar fhriotaíocht inmheánach.Nuair a bhíonn acmhainn á úsáid, meastar acmhainn iarbhír na ceallraí reatha bunaithe ar shonraí ó phróiseas oibriúcháin na ceallraí, agus is é an cóimheas idir seo agus an cumas rátáilte an SOH.Feabhsóidh SOH cruinn cruinneas meastacháin modúil eile nuair a bhíonn an ceallraí ag dul in olcas.

Tá dhá shainmhíniú éagsúla ar SOH sa tionscal:

Sainmhíniú SOH bunaithe ar acmhainn céimnithe

Le linn cadhnraí litiam-ian a úsáid, laghdaítear an t-ábhar gníomhach taobh istigh den cheallraí de réir a chéile, méadaíonn an fhriotaíocht inmheánach, agus meathann an cumas.Mar sin, is féidir SOH a mheas de réir acmhainn na ceallraí.Cuirtear stádas sláinte na ceallraí in iúl mar an cóimheas idir an acmhainn reatha agus an acmhainn tosaigh, agus sainmhínítear a SOH mar:

SOH=(C_caighdeánach-C_fade)/C_caighdeánach ×100%

Áit: Is é C_fade cumas caillte na ceallraí;Is é C_standard an acmhainn ainmniúil.

Sonraíonn caighdeán IEEE 1188-1996, nuair a thiteann cumas na ceallraí cumhachta go 80%, gur cheart an ceallraí a athsholáthar.Dá bhrí sin, is gnách linn a mheas nach bhfuil an ceallraí SOH ar fáil nuair a bhíonn sé faoi bhun 80%.

Sainmhíniú SOH bunaithe ar mhaolú cumhachta (Céim Cumhachta)

Mar thoradh ar aosú beagnach gach cineál cadhnraí beidh méadú ar fhriotaíocht inmheánach ceallraí.Dá airde friotaíocht inmheánach na ceallraí, is lú an chumhacht atá ar fáil.Mar sin, is féidir an SOH a mheas trí úsáid a bhaint as maolú cumhachta.

3.2 Bainistíocht – Teicneolaíocht Chothrom

Tá a “phearsantacht” féin ag gach ceallraí

Chun labhairt faoi chothromaíocht, ní mór dúinn tosú le cadhnraí.Tá a saolréanna agus a “phearsantachtaí” féin ag fiú cadhnraí a tháirgtear sa bhaisc chéanna ag an monaróir céanna - ní féidir le cumas gach ceallraí a bheith díreach mar a chéile.Tá dhá chúis leis an neamhréireacht seo:

Is é ceann amháin neamhréireacht táirgeadh cille

Is é ceann amháin neamhréireacht imoibrithe leictriceimiceach.

neamhréireacht táirgeachta

Is furasta neamhréireachtaí táirgeachta a thuiscint.Mar shampla, le linn an phróisis táirgthe, is féidir neamhréireachtaí cumais ceallraí iomlána a bheith mar thoradh ar neamhréireachtaí diaphragm agus neamhréireachtaí ábhar catóide agus anóid.Féadfaidh ceallraí caighdeánach 50AH a bheith ina 49AH nó 51AH.

neamhréireacht leictriceimiceach

Is é an neamhréireacht leictriceimiceach ná sa phróiseas muirir agus urscaoilte ceallraí, fiú má tá táirgeadh agus próiseáil an dá chealla comhionann, ní féidir leis an timpeallacht theirmeach a bheith comhsheasmhach riamh sa phróiseas imoibrithe leictriceimiceach.Mar shampla, nuair a bhíonn modúil ceallraí á ndéanamh, caithfidh teocht an fháinne máguaird a bheith níos ísle ná teocht an lár.Mar thoradh air seo tá neamhréireacht fhadtéarmach idir méideanna a mhuirearú agus a urscaoileadh, rud a fhágann go bhfuil cumas cille ceallraí neamhréireach;Nuair a bhíonn sruthanna muirir agus urscaoilte an scannáin SEI ar an gcill ceallraí neamhréireach ar feadh i bhfad, beidh dul in aois an scannáin SEI neamhréireach freisin.

* Scannán SEI: "comhéadan leictrilít soladach" (comhéadan leictrilít soladach).Le linn an phróisis urscaoilte den chéad mhuirear de cheallraí ian litiam leachtach, imoibríonn an t-ábhar leictreoid leis an leictrilít ar an gcomhéadan céim soladach-leachtach chun ciseal pasivation a fhoirmiú a chlúdaíonn dromchla an ábhair leictreoid.Is inslitheoir leictreonach é scannán SEI ach seoltóir den scoth d'ian litiam, rud a chosnaíonn ní hamháin an leictreoid ach freisin nach ndéanann sé difear d'fheidhm na ceallraí.Tá tionchar suntasach ag dul in aois scannán SEI ar shláinte na ceallraí.

Dá bhrí sin, tá neamh-aonfhoirmeacht (nó scoiteacht) na bpacáistí ceallraí ina léiriú dosheachanta ar oibriú ceallraí.

Cén fáth go bhfuil cothromaíocht ag teastáil

Tá na cadhnraí difriúil, mar sin cén fáth nach ndéanann tú iarracht iad a dhéanamh mar an gcéanna?Toisc go mbeidh tionchar ag neamhréireacht ar fheidhmíocht an phacáiste ceallraí.

Leanann an pacáiste ceallraí i sraith an éifeacht gearr-bairille: sa chóras pacáiste ceallraí i sraith, déantar cumas an chórais pacáiste ceallraí iomlán a chinneadh ag an aonad aonair is lú.

Cuir i gcás go bhfuil pacáiste ceallraí againn ina bhfuil trí chadhnraí:

e fios gur féidir damáiste mór a dhéanamh do chadhnraí trí rómhuirearú agus ró-urscaoileadh.Dá bhrí sin, nuair a ghearrtar ceallraí B go hiomlán le linn muirir nó nuair a bhíonn SoC ceallraí B an-íseal le linn an urscaoilte, is gá stop a chur le muirearú agus urscaoileadh chun ceallraí B a chosaint. Mar thoradh air sin, ní féidir cumhacht cadhnraí A agus C a bheith go hiomlán. úsáidte.

Seo mar thoradh ar:

Tá laghdú tagtha ar acmhainn inúsáidte iarbhír an phacáiste ceallraí: níl Battery A agus C, a d'fhéadfadh an cumas atá ar fáil a úsáid, in ann é sin a dhéanamh anois chun freastal ar Battery B. Tá sé cosúil le beirt ar thrí chosa ceangailte le chéile, leis an duine níos airde in ann céimeanna móra a ghlacadh.

Saol ceallraí laghdaithe: Teastaíonn níos mó céimeanna le fad stride níos lú agus déanann sé na cosa níos tuirseach.Le cumas laghdaithe, méadaíonn líon na dtimthriallta muirir agus urscaoilte, rud a fhágann go bhfuil díghrádú ceallraí níos mó.Mar shampla, is féidir le cill aonair 4000 timthriall a bhaint amach ag 100% DoD, ach in úsáid iarbhír ní féidir leis 100% a bhaint amach agus is cinnte nach sroichfidh líon na dtimthriallta 4000.

* Is ionann DoD, Doimhneacht an urscaoilte, agus an céatadán de chumas urscaoilte na ceallraí go dtí acmhainn rátáilte na ceallraí.

Mar thoradh ar neamhréireacht na gcadhnraí laghdaítear feidhmíocht an phacáiste ceallraí.Nuair a bhíonn méid an mhodúil ceallraí mór, tá an iliomad teaghráin de chadhnraí ceangailte i sraith, agus beidh difríocht mhór voltas aonair ina chúis le laghdú ar chumas an bhosca ar fad.Dá mhéad cadhnraí atá nasctha i sraith, is ea is mó acmhainn a chailleann siad.Mar sin féin, inár n-iarratas, go háirithe in iarratais ar chórais stórála fuinnimh, tá dhá riachtanas tábhachtach ann:

Is é an chéad cheann ceallraí fada-saoil, is féidir a laghdú go mór na costais oibriúcháin agus cothabhála.Tá ceanglais ard ag an gcóras stórála fuinnimh do shaolré an phacáiste ceallraí.Dearadh an chuid is mó de na cinn intíre ar feadh 15 bliana.Má ghlacaimid 300 timthriall in aghaidh na bliana, is é 15 bliana ná 4500 timthriall, atá fós an-ard.Ní mór dúinn saol gach ceallraí a uasmhéadú ionas gur féidir le saol iomlán an phacáiste ceallraí iomlán saol an dearadh a bhaint amach a oiread agus is féidir, agus an tionchar a bhíonn ag scaipeadh ceallraí ar shaol an phacáiste ceallraí a laghdú.

Tabharfaidh an dara timthriall domhain, go háirithe i gcás iarratais buaicbearrtha, pointe ioncaim amháin eile má scaoiltear kWh leictreachais amháin eile.Is é sin le rá, déanfaimid 80% DoD nó 90% DoD.Nuair a úsáidtear an timthriall domhain sa chóras stórála fuinnimh, léireofar scaipeadh na ceallraí le linn an urscaoilte eireaball.Dá bhrí sin, d'fhonn scaoileadh iomlán acmhainn gach cille aonair a áirithiú faoi choinníoll luchtaithe domhain agus urscaoileadh domhain, is gá a cheangal ar an BMS stórála fuinnimh cumais bhainistíochta cothromaithe láidir a bheith acu agus an comhsheasmhacht i measc na gcealla ceallraí a chosc. .

Tá an dá riachtanas seo contrártha go díreach le neamhréireacht ceallraí.Chun iarratais pacáiste ceallraí níos éifeachtaí a bhaint amach, ní mór dúinn teicneolaíocht cothromaithe níos éifeachtaí a bheith againn chun tionchar neamhréireacht ceallraí a laghdú.

teicneolaíocht cothromaíochta

Is bealach é teicneolaíocht cothromaithe ceallraí cadhnraí a dhéanamh le cumais éagsúla mar an gcéanna.Tá dhá mhodh comhionannaithe coitianta ann: cothromú aontreoch diomailt fuinnimh (cothromú éighníomhach) agus cothromú déthreorach aistrithe fuinnimh (cothromú gníomhach).

(1) Iarmhéid éighníomhach

Is é prionsabal an chomhionannaithe éighníomhach ná friotóir urscaoilte inaistrithe a chomhthreomharú ar gach teaghrán cadhnraí.Rialaíonn an BMS an friotóir urscaoilte chun na cealla ardvoltais a urscaoileadh, ag scaipeadh an fhuinnimh leictreach mar theas.Mar shampla, nuair a bhíonn ceallraí B beagnach luchtaithe go hiomlán, osclaítear an lasc chun ligean don fhriotóir ar cheallraí B an fuinneamh leictreach breise a scaipeadh mar theas.Ansin leanann an muirearú go dtí go bhfuil cadhnraí A agus C luchtaithe go hiomlán freisin.

Ní féidir leis an modh seo ach cealla ardvoltais a urscaoileadh, agus ní féidir cealla íseal-acmhainne a athluchtú.Mar gheall ar theorannú cumhachta an fhriotaíochta urscaoilte, is gnách go mbíonn an sruth cothromaithe beag (níos lú ná 1A).

Is iad na buntáistí a bhaineann le cothromú éighníomhach ná costas íseal agus dearadh ciorcad simplí;is iad na míbhuntáistí ná go bhfuil sé bunaithe ar an gcumas ceallraí is ísle atá fágtha le haghaidh cothromú, rud nach féidir le cumas na gcadhnraí le cumas íseal fágtha a mhéadú, agus go gcuirtear 100% den chumhacht chomhionann amú i bhfoirm teasa.

(2) Comhardú gníomhach

Trí halgartaim, aistríonn teaghráin iolracha cadhnraí fuinneamh na gcealla ardvoltais go cealla ísealvoltais ag baint úsáide as comhpháirteanna stórála fuinnimh, ag scaoileadh na gcadhnraí ardvoltais agus ag baint úsáide as an bhfuinneamh a scaoiltear chun na cealla íseal-voltais a mhuirearú.Aistrítear an fuinneamh go príomha seachas é a scaipeadh.

Ar an mbealach seo, le linn muirir, scaoileann ceallraí B, a shroicheann voltas 100% ar dtús, go A agus C, agus gearrtar na trí chadhnraí go hiomlán le chéile.Le linn an urscaoilte, nuair a bhíonn an muirear atá fágtha de cheallraí B ró-íseal, déanann A agus C “luchtú” B, ionas nach sroicheann cill B an tairseach SOC chun urscaoileadh a stopadh chomh tapa sin.

Príomhghnéithe na teicneolaíochta cothromaithe gníomhach

(1) Comhardú an voltas ard agus íseal chun éifeachtacht an phacáiste ceallraí a fheabhsú: Le linn muirir agus urscaoilte agus ag an gcuid eile, is féidir na cadhnraí ardvoltais a urscaoileadh agus is féidir na cadhnraí íseal-voltais a mhuirearú;

(2) Aistriú fuinnimh íseal-chaillteanas: aistrítear fuinneamh den chuid is mó seachas a chailltear go simplí, feabhas a chur ar éifeachtúlacht úsáide cumhachta;

(3) Sruth cothromaíochta mór: Go ginearálta, tá an sruth cothromaíochta idir 1 agus 10A, agus tá an chothromaíocht níos tapúla;

Éilíonn cothromú gníomhach cumraíocht ciorcaid chomhfhreagracha agus feistí stórála fuinnimh, rud a fhágann go bhfuil líon mór agus costas méadaithe.Cinneann an dá choinníoll seo le chéile nach bhfuil sé éasca cothromú gníomhach a chur chun cinn agus a chur i bhfeidhm.

Ina theannta sin, méadaíonn an próiseas gníomhach um mhuirearú agus urscaoileadh cothromaithe go hintuigthe saolré timthriall na ceallraí.Maidir le cealla a dteastaíonn muirearú agus urscaoileadh chun cothromaíocht a bhaint amach, féadfaidh an t-ualach oibre breise a chur faoi deara go mbeidh siad níos mó ná dul in aois na ngnáthchealla, rud a fhágann go mbeidh bearna feidhmíochta níos mó le cealla eile.

Creideann roinnt saineolaithe gur cheart go gcomhfhreagródh an dá nathanna thuas do chothromaíocht dissipative agus cothromaíocht neamh-dissipative.Ba cheart go mbeadh sé gníomhach nó éighníomhach ag brath ar an imeacht a spreagann an próiseas cothromaíochta.Má shroicheann an córas staid ina gcaithfidh sé a bheith éighníomhach, tá sé éighníomhach.Má tá sé socraithe ag daoine, tugtar cothromaíocht ghníomhach ar an gclár cothromaíochta a shocrú nuair nach gá é a chothromú.

Mar shampla, nuair a bhíonn an t-urscaoileadh ag an deireadh, tá an voltas scoite urscaoilte bainte amach ag an gcill voltas is ísle, agus tá cumhacht fós ag cealla eile.Ag an am seo, d'fhonn an oiread leictreachais agus is féidir a urscaoileadh, aistríonn an córas leictreachas na gcealla ard-fhuinnimh go cealla ísealfhuinnimh, rud a ligeann don phróiseas urscaoilte leanúint ar aghaidh go dtí go n-urscaoiltear an chumhacht go léir.Is próiseas cothromaithe éighníomhach é seo.Má thuar an córas go mbeidh éagothroime ann ag deireadh an urscaoilte nuair a bhíonn 40% den chumhacht fágtha fós, cuirfidh sé tús le próiseas cothromaithe gníomhach.

Tá cothromú gníomhach roinnte i modhanna láraithe agus díláraithe.Faigheann an modh cothromaithe láraithe fuinneamh ón bpacáiste ceallraí iomlán, agus ansin úsáideann sé gléas comhshó fuinnimh chun fuinneamh a fhorlíonadh do na cadhnraí le níos lú fuinnimh.Is éard atá i gceist le cothromú díláraithe ná nasc stórála fuinnimh idir cadhnraí in aice láimhe, ar féidir leo a bheith ina ionduchtóir nó ina toilleoir, rud a ligeann don fhuinneamh sreabhadh idir cadhnraí in aice láimhe.

Sa straitéis rialaithe iarmhéid atá ann faoi láthair, tá daoine ann a ghlacann an voltas cille mar an sprioc-pharaiméadar rialaithe, agus tá daoine ann freisin a mholann SOC a úsáid mar an sprioc-pharaiméadar rialaithe iarmhéid.Ag glacadh leis an voltas cille mar shampla.

Gcéad dul síos, socraigh péire luachanna tairsí chun cothromú a thionscnamh agus a chríochnú: mar shampla, i sraith cadhnraí, nuair a shroicheann an difríocht idir voltas foircneach aon chillín agus meánvoltas an tacair 50mV, cuirtear tús le cothromú, agus nuair a sroicheann sé 5mV, cuirtear deireadh le cothromú.

Bailíonn an BMS voltas gach cille de réir timthriall fála seasta, ríomhann sé an meánluach, agus ansin ríomhann sé an difríocht idir gach voltas cille agus an meánluach;

Má shroicheann an difríocht uasta 50mV, ní mór don BMS an próiseas comhionannaithe a thosú;

Lean ar aghaidh le céim 2 le linn an phróisis chomhionannaithe go dtí go bhfuil na luachanna difríochta ar fad níos lú ná 5mV, agus ansin cuir deireadh leis an gcomhionannú.

Ba chóir a thabhairt faoi deara nach n-éilíonn gach BMS an chéim seo, agus féadfaidh straitéisí ina dhiaidh sin a bheith éagsúil ag brath ar an modh cothromaíochta.

Tá baint ag an teicneolaíocht iarmhéid leis an gcineál ceallraí freisin.Creidtear go ginearálta go bhfuil LFP níos oiriúnaí le haghaidh cothromaíocht ghníomhach, agus tá cadhnraí ternary oiriúnach le haghaidh cothromaíocht éighníomhach.

Tacaíonn costas agus iontaofacht den chuid is mó le céim na dianiomaíochta i BMS.Faoi láthair, níl an fíorú turgnamhach ar chothromaíocht ghníomhach bainte amach go fóill.Táthar ag súil go dtiocfaidh an leibhéal sábháilteachta feidhmiúil i dtreo ASIL-C agus ASIL-D, ach tá an costas ard go leor.Dá bhrí sin, tá na cuideachtaí móra atá ann faoi láthair aireach maidir le taighde cothromaithe gníomhach.Is mian le roinnt monarchana móra fiú an modúl cothromaíochta a chealú agus an t-iarmhéid go léir a dhéanamh go seachtrach, cosúil le cothabháil feithiclí breosla.Gach uair a thaistealaíonn an fheithicil achar áirithe, rachaidh sé chuig an siopa 4S le haghaidh cothromú seachtrach.Laghdóidh sé seo costas iomlán BMS na feithicle agus rachaidh sé chun tairbhe don stór 4S comhfhreagrach freisin.Is cás buaite é do gach páirtí.Dá bhrí sin, go pearsanta, tuigim go bhféadfadh sé seo a bheith ina threocht!

3.3 Cosaint – diagnóis locht agus aláram

Déantar monatóireacht BMS a mheaitseáil le crua-earraí an chórais leictreachais, agus tá sé roinnte ina leibhéil teip éagsúla (teip bheag, teip tromchúiseach, teip marfach) de réir choinníollacha feidhmíochta éagsúla na ceallraí.Glactar bearta láimhseála éagsúla i leibhéil teip éagsúla: rabhadh, teorannú cumhachta nó scoite ardvoltais díreach.I measc na dteipeanna tá fáil sonraí agus teipeanna réasúntachta, teipeanna leictreacha (braiteoirí agus gníomhaithe), teipeanna cumarsáide, agus teipeanna i stádas ceallraí.

Is sampla coitianta é nuair a bhíonn ceallraí róthéamh, socraíonn an BMS go bhfuil an ceallraí róthéamh bunaithe ar an teocht ceallraí a bhailítear, ansin rialaíonn sé ciorcad na ceallraí seo a dhícheangal, go ndéanann sé cosaint róthéamh, agus cuireann sé foláireamh chuig córais bhainistíochta mar EMS.

3.4 Cumarsáid

Ní féidir gnáthoibriú BMS a scaradh óna fheidhm chumarsáide.Cibé an bhfuil sé ag rialú na ceallraí le linn na bainistíochta ceallraí, ag tarchur stádas ceallraí chuig an domhan lasmuigh, nó ag fáil treoracha rialaithe, tá gá le cumarsáid chobhsaí.

Sa chóras ceallraí cumhachta, tá deireadh amháin den BMS ceangailte leis an gceallraí, agus tá an ceann eile ceangailte le córais rialaithe agus leictreonacha na feithicle ar fad.Úsáideann an timpeallacht iomlán prótacal CAN, ach tá idirdhealú idir úsáid CAN inmheánach idir comhpháirteanna inmheánacha an phacáiste ceallraí agus úsáid a bhaint as CAN feithicle idir an pacáiste ceallraí agus an fheithicil iomlán.

I gcodarsnacht leis sin, úsáideann BMS stórála fuinnimh agus cumarsáid inmheánach prótacal CAN go bunúsach, ach is minic a úsáideann a chumarsáid sheachtrach (tagraíonn seachtrach go príomha do chóras seolta fuinnimh PCS an stáisiúin chumhachta stórála) go minic formáidí prótacail Idirlín prótacal TCP / IP agus prótacal modbus.

4) BMS stórála fuinnimh

Stóráil fuinnimh Tháinig monaróirí BMS chun cinn go ginearálta ó BMS ceallraí cumhachta, agus tá bunús stairiúil ag go leor dearaí agus téarmaí

Mar shampla, roinntear an ceallraí cumhachta go ginearálta i BMU (Aonad Monatóireachta Ceallraí) agus BCU (Aonad Rialaithe Ceallraí), agus an chéad cheann ag bailiú sonraí agus an dara ceann á rialú.

Toisc gur próiseas leictriceimiceach í an chill ceallraí, cruthaíonn ilchealla ceallraí ceallraí.Mar gheall ar shaintréithe gach cille ceallraí, is cuma cé chomh beacht atá an próiseas déantúsaíochta, beidh earráidí agus neamhréireachtaí i ngach ceall ceallraí le himeacht ama agus ag brath ar an gcomhshaol.Dá bhrí sin, is é an córas bainistíochta ceallraí ná staid reatha na ceallraí a mheas trí pharaiméadair theoranta, atá beagán cosúil le dochtúir leigheas traidisiúnta Síneach othar a dhiagnóiseadh trí na hairíonna a urramú seachas leigheas an Iarthair a éilíonn anailís fhisiceach agus cheimiceach.Tá anailís fhisiceach agus cheimiceach an chorp daonna cosúil le tréithe leictreamaiceimiceacha na ceallraí, ar féidir iad a thomhas le hionstraimí turgnamhacha ar scála mór.Mar sin féin, tá sé deacair do chórais leabaithe roinnt táscairí leictriceimic a mheas.Mar sin, tá BMS cosúil le sean-dhochtúir leighis na Síne.

4.1 Ailtireacht thrí-chiseal BMS stórála fuinnimh

Mar gheall ar an líon mór cealla ceallraí i gcórais stórála fuinnimh, d'fhonn costais a shábháil, cuirtear BMS i bhfeidhm go ginearálta i sraitheanna, le dhá nó trí shraith.Faoi láthair, tá trí shraith sa phríomhshruth: máistir-rialú / máistir-rialú / rialú sclábhaithe.

4.2 Cur síos mionsonraithe ar BMS stórála fuinnimh

5) Staid reatha agus treocht sa todhchaí

Tá roinnt cineálacha monaróirí ann a tháirgeann BMS:

Is é an chéad chatagóir an t-úsáideoir deiridh ag a bhfuil an chumhacht is mó sa cheallraí cumhachta BMS - monarchana gluaisteán.Go deimhin, is é an neart déantúsaíochta BMS is láidre thar lear freisin na monarchana gluaisteán, mar shampla General Motors, Tesla, etc. Sa bhaile, tá BYD, Huating Power, etc.

Is é an dara catagóir monarchana ceallraí, lena n-áirítear monaróirí cille agus monaróirí pacáiste, mar shampla Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Battery, Topband Co., Ltd, Beijing Purrad, etc.;

Is é an tríú cineál monaróirí BMS iad siúd a bhfuil taithí na mblianta acu i dteicneolaíocht leictreonaic chumhachta, agus tá foirne T&F acu le cúlraí ollscoile nó fiontair ghaolmhara, mar shampla Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology, agus Kegong Electronics.

Murab ionann agus an BMS de chadhnraí cumhachta, atá faoi cheannas monaróirí feithiclí críochfoirt go príomha, is cosúil nach bhfuil aon ghá nó gníomhartha sonracha ag úsáideoirí deiridh cadhnraí stórála fuinnimh páirt a ghlacadh i dtaighde agus i bhforbairt agus i ndéantúsaíocht BMS.Ní dócha freisin go gcaithfidh siad go leor airgid agus fuinnimh chun córais bainistíochta ceallraí ar scála mór a fhorbairt.Mar sin, is féidir a mheas go bhfuil easpa imreoir tábhachtach ag tionscal BMS ceallraí stórála fuinnimh le buntáistí iomlána, rud a fhágann spás ollmhór le haghaidh forbartha agus samhlaíochta do mhonaróirí agus díoltóirí ceallraí ag díriú ar BMS stórála fuinnimh.Má bhunaítear an margadh stórála fuinnimh, tabharfaidh sé go leor spáis do mhonaróirí ceallraí agus do mhonaróirí BMS gairmiúla le haghaidh forbartha agus friotaíocht níos lú iomaíocha.

Faoi láthair, níl mórán déantúsóirí gairmiúla BMS dírithe ar fhorbairt BMS stórála fuinnimh, go príomha mar gheall ar an bhfíric go bhfuil an margadh stórála fuinnimh fós ina thús agus tá go leor amhras ann fós maidir le forbairt stórála fuinnimh sa mhargadh sa todhchaí.Dá bhrí sin, níor fhorbair an chuid is mó de na monaróirí BMS a bhaineann le stóráil fuinnimh.Sa timpeallacht ghnó iarbhír, tá monaróirí ann freisin a cheannaíonn ceallraí feithiclí leictreacha BMS le húsáid mar BMS le haghaidh cadhnraí stórála fuinnimh.Creidtear gur dócha go mbeidh monaróirí gairmiúla BMS feithiclí leictreacha gairmiúla sa todhchaí mar chuid thábhachtach de na soláthróirí BMS a úsáidtear i dtionscadail stórála fuinnimh ar scála mór.

Ag an gcéim seo, tá easpa caighdeáin aonfhoirmeacha ann do BMS a sholáthraíonn soláthraithe éagsúla córais stórála fuinnimh.Tá dearaí agus sainmhínithe éagsúla ag monaróirí éagsúla le haghaidh BMS, agus ag brath ar na cadhnraí éagsúla a bhfuil siad ag luí leo, d'fhéadfadh go mbeadh éagsúlacht ag baint leis an algartam SOX, an teicneolaíocht cothromaithe, agus an t-ábhar sonraí cumarsáide a uaslódáiltear.I gcur i bhfeidhm praiticiúil BMS, méadóidh difríochtaí den sórt sin costais iarratais agus beidh siad díobhálach d'fhorbairt thionsclaíoch.Dá bhrí sin, beidh caighdeánú agus modúlú BMS mar threoir forbartha tábhachtach sa todhchaí freisin.