बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस ज्ञान और कार्य, एक परिचय

BMS का पूरा नाम बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम है।यह एक उपकरण है जो ऊर्जा भंडारण बैटरियों की स्थिति पर नज़र रखता है।इसका उपयोग मुख्य रूप से व्यक्तिगत बैटरी कोशिकाओं के बुद्धिमान प्रबंधन और रखरखाव, बैटरी की ओवरचार्जिंग और ओवरडिस्चार्जिंग को रोकने, बैटरी जीवन का विस्तार करने और बैटरी की स्थिति की निगरानी के लिए किया जाता है।आम तौर पर, बीएमएस को सर्किट बोर्ड या हार्डवेयर बॉक्स के रूप में दर्शाया जाता है।

 

बीएमएस बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली के मुख्य उपप्रणालियों में से एक है, जो बैटरी ऊर्जा भंडारण इकाई में प्रत्येक बैटरी की परिचालन स्थिति की निगरानी करने और ऊर्जा भंडारण इकाई के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए जिम्मेदार है।बीएमएस वास्तविक समय में ऊर्जा भंडारण बैटरी की स्थिति मापदंडों की निगरानी और संग्रह कर सकता है (जिसमें एकल सेल वोल्टेज, बैटरी पोल तापमान, बैटरी लूप करंट, बैटरी पैक टर्मिनल वोल्टेज, बैटरी सिस्टम इन्सुलेशन प्रतिरोध, आदि शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं), और अधिक सिस्टम स्थिति मूल्यांकन पैरामीटर प्राप्त करने के लिए प्रासंगिक स्थिति पैरामीटर पर आवश्यक विश्लेषण और गणना करें।यह संपूर्ण बैटरी ऊर्जा भंडारण इकाई के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट सुरक्षा नियंत्रण रणनीतियों के अनुसार स्वयं ऊर्जा भंडारण बैटरी का प्रभावी नियंत्रण भी प्राप्त कर सकता है।साथ ही, बीएमएस अपने स्वयं के संचार इंटरफेस और एनालॉग/डिजिटल इनपुट इंटरफेस के माध्यम से संपूर्ण ऊर्जा भंडारण शक्ति में विभिन्न उपप्रणालियों का लिंकेज नियंत्रण बनाने के लिए अन्य बाहरी उपकरणों (पीसीएस, ईएमएस, अग्नि सुरक्षा प्रणाली इत्यादि) के साथ बातचीत कर सकता है। स्टेशन, पावर स्टेशन का सुरक्षित, विश्वसनीय और कुशल ग्रिड-कनेक्टेड संचालन सुनिश्चित करना।

2)वास्तुकला

टोपोलॉजी आर्किटेक्चर के दृष्टिकोण से, बीएमएस को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: विभिन्न परियोजना आवश्यकताओं के अनुसार केंद्रीकृत और वितरित।

 

केंद्रीकृत बीएमएस

सीधे शब्दों में कहें तो, केंद्रीकृत बीएमएस सभी कोशिकाओं को इकट्ठा करने के लिए एकल बीएमएस हार्डवेयर का उपयोग करता है, जो कुछ कोशिकाओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

केंद्रीकृत बीएमएस में कम लागत, कॉम्पैक्ट संरचना और उच्च विश्वसनीयता के फायदे हैं, और आमतौर पर कम क्षमता, कम कुल दबाव और छोटी बैटरी प्रणाली की मात्रा वाले परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि बिजली उपकरण, रोबोट (रोबोट को संभालना, सहायक रोबोट), IOT स्मार्ट होम (स्वीपिंग रोबोट, इलेक्ट्रिक वैक्यूम क्लीनर), इलेक्ट्रिक फोर्कलिफ्ट, इलेक्ट्रिक कम गति वाले वाहन (इलेक्ट्रिक साइकिल, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल, इलेक्ट्रिक दर्शनीय स्थलों की यात्रा कार, इलेक्ट्रिक गश्ती कार, इलेक्ट्रिक गोल्फ कार्ट, आदि), और हल्के हाइब्रिड वाहन।

केंद्रीकृत बीएमएस हार्डवेयर को उच्च-वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है।उच्च-वोल्टेज क्षेत्र एकल सेल वोल्टेज, सिस्टम कुल वोल्टेज एकत्र करने और इन्सुलेशन प्रतिरोध की निगरानी के लिए जिम्मेदार है।लो-वोल्टेज क्षेत्र में बिजली आपूर्ति सर्किट, सीपीयू सर्किट, कैन संचार सर्किट, नियंत्रण सर्किट इत्यादि शामिल हैं।

चूंकि यात्री वाहनों की पावर बैटरी प्रणाली उच्च क्षमता, उच्च कुल दबाव और बड़ी मात्रा की ओर विकसित हो रही है, वितरित बीएमएस आर्किटेक्चर का उपयोग मुख्य रूप से प्लग-इन हाइब्रिड और शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन मॉडल में किया जाता है।

वितरित बीएमएस

वर्तमान में, उद्योग में वितरित बीएमएस के लिए विभिन्न शर्तें हैं, और विभिन्न कंपनियों के अलग-अलग नाम हैं।पावर बैटरी बीएमएस में ज्यादातर मास्टर-स्लेव टू-टियर आर्किटेक्चर होता है:

 

ऊर्जा भंडारण बीएमएस आमतौर पर बैटरी पैक के बड़े आकार के कारण एक त्रि-स्तरीय वास्तुकला है, जिसमें स्लेव और मुख्य नियंत्रण परतों के ऊपर एक मास्टर नियंत्रण परत होती है।

जैसे बैटरियां बैटरी क्लस्टर बनाती हैं, जो बदले में स्टैक बनाती हैं, त्रि-स्तरीय बीएमएस भी उसी नियम का पालन करता है:

नियंत्रण से: बैटरी प्रबंधन इकाई (बीएमयू), जो व्यक्तिगत बैटरियों से जानकारी एकत्र करती है।

बैटरी सेल के वोल्टेज और तापमान की निगरानी करें

पैकेज में बैटरी समकारी

जानकारी अपलोड करें

ऊष्मीय प्रबंधन

असामान्य अलार्म

मास्टर नियंत्रण: बैटरी क्लस्टर प्रबंधन इकाई: बीसीयू (बैटरी क्लस्टर इकाई, जिसे उच्च वोल्टेज प्रबंधन इकाई एचवीयू, बीसीएमयू, आदि के रूप में भी जाना जाता है), बीएमयू जानकारी एकत्र करने और बैटरी क्लस्टर जानकारी एकत्र करने के लिए जिम्मेदार है।

बैटरी क्लस्टर वर्तमान अधिग्रहण, कुल वोल्टेज अधिग्रहण, रिसाव का पता लगाना

बैटरी की स्थिति असामान्य होने पर पावर-ऑफ सुरक्षा

बीएमएस के प्रबंधन के तहत, क्षमता अंशांकन और एसओसी अंशांकन को बाद के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रबंधन के आधार के रूप में अलग से पूरा किया जा सकता है।

बैटरी सरणी प्रबंधन इकाई (बीएयू) संपूर्ण ऊर्जा भंडारण बैटरी स्टैक में बैटरियों के केंद्रीकृत प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है।यह विभिन्न बैटरी क्लस्टर प्रबंधन इकाइयों से जुड़ता है और बैटरी सरणी की परिचालन स्थिति पर प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए अन्य उपकरणों के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान करता है।

बैटरी सरणी का चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रबंधन

बीएमएस प्रणाली स्व-जाँच और दोष निदान अलार्म

बैटरी पैक दोष निदान अलार्म

बैटरी सरणी में विभिन्न असामान्यताओं और दोषों के लिए सुरक्षा संरक्षण

पीसीएस और ईएमएस जैसे अन्य उपकरणों के साथ संचार करें

डेटा भंडारण, प्रसारण और प्रसंस्करण

बैटरी प्रबंधन परत: व्यक्तिगत बैटरियों की विभिन्न जानकारी (वोल्टेज, तापमान) एकत्र करने, बैटरियों के एसओसी और एसओएच की गणना और विश्लेषण करने, व्यक्तिगत बैटरियों के सक्रिय समीकरण को प्राप्त करने और व्यक्तिगत बैटरियों की असामान्य जानकारी को बैटरी पैक यूनिट परत बीसीएमयू पर अपलोड करने के लिए जिम्मेदार है।CAN बाहरी संचार के माध्यम से, यह एक डेज़ी श्रृंखला के माध्यम से आपस में जुड़ा हुआ है।

बैटरी प्रबंधन परत: बीएमयू द्वारा अपलोड की गई व्यक्तिगत बैटरियों से विभिन्न जानकारी एकत्र करने, बैटरी पैक (पैक वोल्टेज, पैक तापमान), बैटरी पैक चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराओं के बारे में विभिन्न जानकारी एकत्र करने, बैटरी पैक के एसओसी और एसओएच की गणना और विश्लेषण करने के लिए जिम्मेदार है। , और सभी जानकारी को बैटरी क्लस्टर यूनिट परत BAMS पर अपलोड करना।CAN बाहरी संचार के माध्यम से, यह एक डेज़ी श्रृंखला के माध्यम से आपस में जुड़ा हुआ है।

बैटरी क्लस्टर प्रबंधन परत: बीसीएमयू द्वारा अपलोड की गई विभिन्न बैटरी जानकारी एकत्र करने और आरजे45 इंटरफ़ेस के माध्यम से ऊर्जा भंडारण निगरानी ईएमएस सिस्टम पर सभी जानकारी अपलोड करने के लिए जिम्मेदार;बैटरी की प्रासंगिक असामान्य जानकारी को PCS (CAN या RS485 इंटरफ़ेस) पर भेजने के लिए PCS के साथ संचार करना, और PCS के साथ संचार करने के लिए हार्डवेयर ड्राई नोड्स से सुसज्जित करना।इसके अलावा, यह बैटरी सिस्टम बीएसई (बैटरी स्टेट एस्टीमेट) मूल्यांकन, इलेक्ट्रिकल सिस्टम स्टेटस डिटेक्शन, कॉन्टैक्टर मैनेजमेंट, थर्मल मैनेजमेंट, ऑपरेशन मैनेजमेंट, चार्जिंग मैनेजमेंट, डायग्नोस्टिक मैनेजमेंट और आंतरिक और बाहरी संचार नेटवर्क प्रबंधन करता है।CAN के माध्यम से अधीनस्थों के साथ संचार करता है।

3) बीएमएस क्या करता है?

बीएमएस के कार्य असंख्य हैं, लेकिन मूल और जिस चीज के बारे में हम सबसे अधिक चिंतित हैं वह तीन पहलू हैं:

एक है सेंसिंग (राज्य प्रबंधन), जो बीएमएस का मूल कार्य है।यह वोल्टेज, प्रतिरोध, तापमान को मापता है और अंततः बैटरी की स्थिति को महसूस करता है।हम जानना चाहते हैं कि बैटरी की स्थिति क्या है, इसमें कितनी ऊर्जा और क्षमता है, यह कितनी स्वस्थ है, यह कितनी बिजली पैदा करती है और यह कितनी सुरक्षित है।यह संवेदन है.

दूसरा है प्रबंधन (संतुलन प्रबंधन)।कुछ लोग कहते हैं कि बीएमएस बैटरी की नानी है।फिर ये नानी ही इसे संभालें.क्या प्रबंधित करें?यह बैटरी को यथासंभव अच्छा बनाने के लिए है।सबसे बुनियादी है संतुलन प्रबंधन और थर्मल प्रबंधन।

तीसरा है सुरक्षा (सुरक्षा प्रबंधन)।नानी को भी एक काम करना है।यदि बैटरी की कुछ स्थिति है, तो उसे संरक्षित करने की आवश्यकता है और अलार्म बजाने की आवश्यकता है।

बेशक, एक संचार प्रबंधन घटक भी है जो कुछ प्रोटोकॉल के माध्यम से सिस्टम के भीतर या बाहर डेटा स्थानांतरित करता है।

बीएमएस के कई अन्य कार्य हैं, जैसे ऑपरेशन नियंत्रण, इन्सुलेशन मॉनिटरिंग, थर्मल प्रबंधन इत्यादि, जिनकी चर्चा यहां नहीं की गई है।

 

3.1 धारणा - माप और अनुमान

बीएमएस का मूल कार्य बैटरी मापदंडों को मापना और अनुमान लगाना है, जिसमें वोल्टेज, करंट, तापमान और स्थिति जैसे बुनियादी मापदंडों के साथ-साथ एसओसी और एसओएच जैसे बैटरी स्थिति डेटा की गणना शामिल है।पावर बैटरियों के क्षेत्र में एसओपी (शक्ति की स्थिति) और एसओई (ऊर्जा की स्थिति) की गणना भी शामिल है, जिनकी यहां चर्चा नहीं की गई है।हम पहले दो अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले डेटा पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

सेल माप

1) बुनियादी सूचना माप: बैटरी प्रबंधन प्रणाली का सबसे बुनियादी कार्य व्यक्तिगत बैटरी कोशिकाओं के वोल्टेज, करंट और तापमान को मापना है, जो बैटरी प्रबंधन प्रणाली में सभी शीर्ष-स्तरीय गणनाओं और नियंत्रण तर्क का आधार है।

2) इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण: बैटरी प्रबंधन प्रणाली के भीतर संपूर्ण बैटरी प्रणाली और उच्च-वोल्टेज प्रणाली के लिए इन्सुलेशन परीक्षण आवश्यक है।

3) हाई-वोल्टेज इंटरलॉक डिटेक्शन (एचवीआईएल): पूरे हाई-वोल्टेज सिस्टम की अखंडता की पुष्टि करने और हाई-वोल्टेज सिस्टम लूप की अखंडता से समझौता होने पर सुरक्षा उपाय शुरू करने के लिए उपयोग किया जाता है।

एसओसी गणना

एसओसी चार्ज की स्थिति को संदर्भित करता है, जो बैटरी की शेष क्षमता है।सीधे शब्दों में कहें तो यह है कि बैटरी में कितनी शक्ति बची है।

बीएमएस में एसओसी सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि बाकी सब कुछ इस पर आधारित है।इसलिए, इसकी सटीकता और मजबूती (त्रुटि सुधार क्षमता के रूप में भी जानी जाती है) बेहद महत्वपूर्ण है।सटीक एसओसी के बिना, कोई भी सुरक्षा फ़ंक्शन बीएमएस को ठीक से काम नहीं कर सकता है, क्योंकि बैटरी अक्सर संरक्षित स्थिति में होगी, जिससे बैटरी के जीवन को बढ़ाना असंभव हो जाएगा।

वर्तमान में, मुख्यधारा एसओसी अनुमान विधियों में ओपन-सर्किट वोल्टेज विधि, वर्तमान एकीकरण विधि, कलमन फ़िल्टर विधि और तंत्रिका नेटवर्क विधि शामिल हैं।पहली दो विधियाँ आमतौर पर उपयोग की जाती हैं।बाद की दो विधियों में एकीकरण मॉडल और कृत्रिम बुद्धिमत्ता जैसे उन्नत ज्ञान शामिल हैं, जिनका विवरण यहां नहीं दिया गया है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, कई एल्गोरिदम का उपयोग अक्सर संयोजन में किया जाता है, जिसमें बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग स्थिति के आधार पर अलग-अलग एल्गोरिदम अपनाए जाते हैं।

ओपन सर्किट वोल्टेज विधि

ओपन-सर्किट वोल्टेज विधि का सिद्धांत बैटरी के दीर्घकालिक स्थिर प्लेसमेंट की स्थिति के तहत ओपन-सर्किट वोल्टेज और एसओसी के बीच अपेक्षाकृत निश्चित कार्यात्मक संबंध का उपयोग करना है, और इस प्रकार ओपन-सर्किट वोल्टेज के आधार पर एसओसी का अनुमान लगाना है।पहले आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली लेड-एसिड बैटरी इलेक्ट्रिक साइकिल एसओसी का अनुमान लगाने के लिए इस पद्धति का उपयोग करती है।ओपन-सर्किट वोल्टेज विधि सरल और सुविधाजनक है, लेकिन इसके कई नुकसान भी हैं:

1. बैटरी को लंबे समय तक खड़ा रहना चाहिए, अन्यथा ओपन सर्किट वोल्टेज को कम समय में स्थिर करना मुश्किल होगा;

2. बैटरियों में, विशेष रूप से लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों में एक वोल्टेज पठार होता है, जहां एसओसी30%-80% रेंज के दौरान टर्मिनल वोल्टेज और एसओसी वक्र लगभग रैखिक होते हैं;

3. बैटरी अलग-अलग तापमान या अलग-अलग जीवन चरणों पर है, और हालांकि ओपन सर्किट वोल्टेज समान है, वास्तविक एसओसी अंतर बड़ा हो सकता है;

जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, जब हम इस इलेक्ट्रिक साइकिल का उपयोग करते हैं, यदि वर्तमान एसओसी 100% के रूप में प्रदर्शित होता है, तो गति तेज होने पर वोल्टेज गिरता है, और शक्ति 80% के रूप में प्रदर्शित हो सकती है।जब हम गति बढ़ाना बंद कर देते हैं, तो वोल्टेज बढ़ जाता है, और बिजली वापस 100% हो जाती है।इसलिए हमारे इलेक्ट्रिक स्कूटर का पावर डिस्प्ले सटीक नहीं है।जब हम रुकते हैं, तो इसमें शक्ति होती है, लेकिन जब हम शुरू करते हैं, तो इसकी शक्ति ख़त्म हो जाती है।यह बैटरी के साथ कोई समस्या नहीं हो सकती है, लेकिन बीएमएस के एसओसी एल्गोरिदम के बहुत सरल होने के कारण हो सकता है।

अन-शि अभिन्न विधि

अंशीकंटिन्यूअस इंटीग्रेशन विधि एसओसी की परिभाषा के माध्यम से वास्तविक समय में सीधे एसओसी मूल्य की गणना करती है।

प्रारंभिक एसओसी मान को देखते हुए, जब तक बैटरी करंट को मापा जा सकता है (जहां डिस्चार्ज करंट सकारात्मक है), बैटरी क्षमता में परिवर्तन की गणना वर्तमान एकीकरण के माध्यम से सटीक रूप से की जा सकती है, जिसके परिणामस्वरूप शेष एसओसी होगी।

इस पद्धति से कम समय में अपेक्षाकृत विश्वसनीय अनुमान परिणाम मिलते हैं, लेकिन वर्तमान सेंसर की माप त्रुटियों और बैटरी क्षमता में क्रमिक गिरावट के कारण, दीर्घकालिक वर्तमान एकीकरण कुछ विचलन पेश करेगा।इसलिए, इसे आम तौर पर कम सटीकता आवश्यकताओं के साथ एसओसी अनुमान के लिए प्रारंभिक मूल्य का अनुमान लगाने के लिए ओपन-सर्किट वोल्टेज विधि के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, और अल्पकालिक एसओसी भविष्यवाणी के लिए कलमन फ़िल्टरिंग विधि के संयोजन में भी इसका उपयोग किया जा सकता है।

एसओसी (स्टेट ऑफ चार्ज) बीएमएस के मुख्य नियंत्रण एल्गोरिदम से संबंधित है, जो वर्तमान शेष क्षमता स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है।यह मुख्य रूप से एम्पीयर-घंटे एकीकरण विधि और ईकेएफ (एक्सटेंडेड कलमैन फ़िल्टर) एल्गोरिदम के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो सुधार रणनीतियों (जैसे ओपन-सर्किट वोल्टेज सुधार, पूर्ण-चार्ज सुधार, चार्जिंग एंड सुधार, विभिन्न तापमान और एसओएच के तहत क्षमता सुधार) के साथ संयुक्त है। वगैरह।)।वर्तमान अधिग्रहण सटीकता सुनिश्चित करने की स्थिति में एम्पीयर-घंटे एकीकरण विधि अपेक्षाकृत विश्वसनीय है, लेकिन यह मजबूत नहीं है।त्रुटियों के संचय के कारण, इसे सुधार रणनीतियों के साथ जोड़ा जाना चाहिए।ईकेएफ पद्धति मजबूत है लेकिन एल्गोरिदम अपेक्षाकृत जटिल है और इसे लागू करना कठिन है।घरेलू मुख्यधारा निर्माता कमरे के तापमान पर 6% से कम की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन उच्च और निम्न तापमान और बैटरी क्षीणन पर अनुमान लगाना मुश्किल है।

एसओसी सुधार

वर्तमान उतार-चढ़ाव के कारण, अनुमानित एसओसी गलत हो सकता है, और विभिन्न सुधार रणनीतियों को अनुमान प्रक्रिया में शामिल करने की आवश्यकता है।

 

एसओएच गणना

एसओएच स्वास्थ्य की स्थिति को संदर्भित करता है, जो बैटरी की वर्तमान स्वास्थ्य स्थिति (या बैटरी गिरावट की डिग्री) को इंगित करता है।इसे आम तौर पर 0 और 100% के बीच के मान के रूप में दर्शाया जाता है, 80% से नीचे के मान को आमतौर पर यह इंगित करने के लिए माना जाता है कि बैटरी अब उपयोग करने योग्य नहीं है।इसे बैटरी क्षमता या आंतरिक प्रतिरोध में परिवर्तन द्वारा दर्शाया जा सकता है।क्षमता का उपयोग करते समय, वर्तमान बैटरी की वास्तविक क्षमता का अनुमान बैटरी की परिचालन प्रक्रिया के डेटा के आधार पर लगाया जाता है, और इसका रेटेड क्षमता से अनुपात एसओएच है।बैटरी खराब होने पर एक सटीक एसओएच अन्य मॉड्यूल की अनुमान सटीकता में सुधार करेगा।

उद्योग में SOH की दो अलग-अलग परिभाषाएँ हैं:

क्षमता फीके पर आधारित एसओएच परिभाषा

लिथियम-आयन बैटरी के उपयोग के दौरान, बैटरी के अंदर सक्रिय सामग्री धीरे-धीरे कम हो जाती है, आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है और क्षमता कम हो जाती है।इसलिए, एसओएच का अनुमान बैटरी क्षमता से लगाया जा सकता है।बैटरी की स्वास्थ्य स्थिति को वर्तमान क्षमता और प्रारंभिक क्षमता के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है, और इसके एसओएच को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

एसओएच=(सी_मानक-सी_फ़ेड)/सी_मानक ×100%

कहां: C_fade बैटरी की खोई हुई क्षमता है;C_मानक नाममात्र क्षमता है.

आईईईई मानक 1188-1996 निर्धारित करता है कि जब पावर बैटरी की क्षमता 80% तक गिर जाती है, तो बैटरी को बदल दिया जाना चाहिए।इसलिए, हम आमतौर पर मानते हैं कि बैटरी एसओएच 80% से कम होने पर उपलब्ध नहीं है।

पावर क्षीणन (पावर फ़ेड) पर आधारित एसओएच परिभाषा

लगभग सभी प्रकार की बैटरियों के पुराने होने से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि होगी।बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उपलब्ध शक्ति उतनी ही कम होगी।इसलिए, पावर क्षीणन का उपयोग करके एसओएच का अनुमान लगाया जा सकता है।

3.2 प्रबंधन - संतुलित प्रौद्योगिकी

प्रत्येक बैटरी का अपना "व्यक्तित्व" होता है

संतुलन के बारे में बात करने के लिए हमें बैटरी से शुरुआत करनी होगी।यहां तक ​​कि एक ही निर्माता द्वारा एक ही बैच में उत्पादित बैटरियों का भी अपना जीवन चक्र और "व्यक्तित्व" होता है - प्रत्येक बैटरी की क्षमता बिल्कुल समान नहीं हो सकती है।इस असंगति के दो कारण हैं:

एक है कोशिका उत्पादन की असंगति

एक है विद्युतरासायनिक अभिक्रियाओं की असंगति।

उत्पादन असंगति

उत्पादन विसंगतियों को समझना आसान है।उदाहरण के लिए, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, डायाफ्राम विसंगतियों और कैथोड और एनोड सामग्री विसंगतियों के परिणामस्वरूप समग्र बैटरी क्षमता में विसंगतियां हो सकती हैं।एक मानक 50AH बैटरी 49AH या 51AH बन सकती है।

विद्युत रासायनिक असंगति

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की असंगति यह है कि बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की प्रक्रिया में, भले ही दो कोशिकाओं का उत्पादन और प्रसंस्करण समान हो, थर्मल वातावरण कभी भी इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में सुसंगत नहीं हो सकता है।उदाहरण के लिए, बैटरी मॉड्यूल बनाते समय, आसपास की रिंग का तापमान बीच के रिंग से कम होना चाहिए।इसके परिणामस्वरूप चार्जिंग और डिस्चार्जिंग मात्रा के बीच दीर्घकालिक असंगतता होती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी सेल क्षमता असंगत हो जाती है;जब बैटरी सेल पर एसईआई फिल्म की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराएं लंबे समय तक असंगत होती हैं, तो एसईआई फिल्म की उम्र भी असंगत होगी।

*एसईआई फिल्म: "सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस" (सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस)।तरल लिथियम आयन बैटरी की पहली चार्ज डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रोड सामग्री ठोस-तरल चरण इंटरफ़ेस पर इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करती है ताकि इलेक्ट्रोड सामग्री की सतह को कवर करने वाली एक निष्क्रियता परत बन सके।एसईआई फिल्म एक इलेक्ट्रॉनिक इन्सुलेटर है लेकिन लिथियम आयनों का एक उत्कृष्ट कंडक्टर है, जो न केवल इलेक्ट्रोड की रक्षा करता है बल्कि बैटरी फ़ंक्शन को भी प्रभावित नहीं करता है।एसईआई फिल्म की उम्र बढ़ने का बैटरी स्वास्थ्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

इसलिए, बैटरी पैक की गैर-एकरूपता (या विसंगति) बैटरी संचालन की एक अपरिहार्य अभिव्यक्ति है।

संतुलन की आवश्यकता क्यों है?

बैटरियां अलग-अलग हैं, तो क्यों न उन्हें एक जैसा बनाने का प्रयास किया जाए?क्योंकि असंगति बैटरी पैक के प्रदर्शन को प्रभावित करेगी।

श्रृंखला में बैटरी पैक शॉर्ट-बैरल प्रभाव का अनुसरण करता है: श्रृंखला में बैटरी पैक प्रणाली में, संपूर्ण बैटरी पैक प्रणाली की क्षमता सबसे छोटी एकल इकाई द्वारा निर्धारित की जाती है।

मान लीजिए हमारे पास एक बैटरी पैक है जिसमें तीन बैटरियां हैं:

हम जानते हैं कि ओवरचार्जिंग और ओवरडिस्चार्जिंग बैटरी को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकती है।इसलिए, जब चार्जिंग के दौरान बैटरी बी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है या जब डिस्चार्जिंग के दौरान बैटरी बी का एसओसी बहुत कम होता है, तो बैटरी बी की सुरक्षा के लिए चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को रोकना आवश्यक है। परिणामस्वरूप, बैटरी ए और सी की शक्ति पूरी तरह से नहीं हो सकती है उपयोग किया।

इससे ये होता है:

बैटरी पैक की वास्तविक प्रयोग करने योग्य क्षमता कम हो गई है: बैटरी ए और सी, जो उपलब्ध क्षमता का उपयोग कर सकते थे, अब बैटरी बी को समायोजित करने में ऐसा करने में असमर्थ हैं। यह तीन पैरों पर दो लोगों को एक साथ बांधने जैसा है। लम्बे व्यक्ति बड़े कदम उठाने में असमर्थ होते हैं।

कम बैटरी जीवन: छोटे कदमों की लंबाई के लिए अधिक कदमों की आवश्यकता होती है और इससे पैर अधिक थक जाते हैं।कम क्षमता के साथ, चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों की संख्या बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी का अधिक क्षरण होता है।उदाहरण के लिए, एक एकल कोशिका 100% DoD पर 4000 चक्र प्राप्त कर सकती है, लेकिन वास्तविक उपयोग में यह 100% तक नहीं पहुंच सकती है और चक्रों की संख्या निश्चित रूप से 4000 तक नहीं पहुंच पाएगी।

*डीओडी, डिस्चार्ज की गहराई, बैटरी की रेटेड क्षमता पर बैटरी डिस्चार्ज क्षमता का प्रतिशत दर्शाती है।

बैटरियों की असंगतता से बैटरी पैक के प्रदर्शन में कमी आती है।जब बैटरी मॉड्यूल का आकार बड़ा होता है, तो बैटरी के कई तार श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और एक बड़े एकल वोल्टेज अंतर के कारण पूरे बॉक्स की क्षमता कम हो जाएगी।श्रृंखला में जितनी अधिक बैटरियां जुड़ी होती हैं, उनकी क्षमता उतनी ही अधिक कम हो जाती है।हालाँकि, हमारे अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से ऊर्जा भंडारण प्रणाली अनुप्रयोगों में, दो महत्वपूर्ण आवश्यकताएँ हैं:

पहली है लंबे समय तक चलने वाली बैटरी, जो संचालन और रखरखाव की लागत को काफी कम कर सकती है।बैटरी पैक के जीवन के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणाली की उच्च आवश्यकताएं हैं।अधिकांश घरेलू 15 वर्षों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।यदि हम प्रति वर्ष 300 चक्र मान लें, तो 15 वर्ष 4500 चक्र है, जो अभी भी बहुत अधिक है।हमें प्रत्येक बैटरी के जीवन को अधिकतम करने की आवश्यकता है ताकि संपूर्ण बैटरी पैक का कुल जीवन यथासंभव डिज़ाइन जीवन तक पहुंच सके, और बैटरी पैक के जीवन पर बैटरी फैलाव के प्रभाव को कम किया जा सके।

दूसरे गहरे चक्र में, विशेष रूप से पीक शेविंग के अनुप्रयोग परिदृश्य में, एक और kWh बिजली जारी करने से राजस्व का एक और बिंदु आएगा।कहने का तात्पर्य यह है कि, हम 80%DoD या 90%DoD करेंगे।जब ऊर्जा भंडारण प्रणाली में गहरे चक्र का उपयोग किया जाता है, तो टेल डिस्चार्ज के दौरान बैटरी का फैलाव प्रकट होगा।इसलिए, डीप चार्जिंग और डीप डिस्चार्जिंग की स्थिति के तहत प्रत्येक एकल सेल की क्षमता की पूर्ण रिलीज सुनिश्चित करने के लिए, ऊर्जा भंडारण बीएमएस को मजबूत समकारी प्रबंधन क्षमताओं की आवश्यकता होती है और बैटरी कोशिकाओं के बीच स्थिरता की घटना को दबा दिया जाता है। .

ये दोनों आवश्यकताएँ बैटरी असंगति के बिल्कुल विपरीत हैं।अधिक कुशल बैटरी पैक अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए, हमारे पास बैटरी असंगतता के प्रभाव को कम करने के लिए अधिक प्रभावी संतुलन तकनीक होनी चाहिए।

संतुलन प्रौद्योगिकी

बैटरी इक्वलाइज़ेशन तकनीक विभिन्न क्षमताओं वाली बैटरियों को एक समान बनाने का एक तरीका है।दो सामान्य समीकरण विधियाँ हैं: ऊर्जा अपव्यय यूनिडायरेक्शनल इक्वलाइजेशन (निष्क्रिय इक्वलाइजेशन) और ऊर्जा हस्तांतरण द्विदिश इक्वलाइजेशन (सक्रिय इक्वलाइजेशन)।

(1) निष्क्रिय संतुलन

निष्क्रिय समीकरण सिद्धांत बैटरी की प्रत्येक स्ट्रिंग पर एक स्विच करने योग्य डिस्चार्ज प्रतिरोधी को समानांतर करना है।बीएमएस उच्च वोल्टेज कोशिकाओं को डिस्चार्ज करने के लिए डिस्चार्ज रेसिस्टर को नियंत्रित करता है, जिससे विद्युत ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है।उदाहरण के लिए, जब बैटरी बी लगभग पूरी तरह से चार्ज हो जाती है, तो बैटरी बी पर अवरोधक को गर्मी के रूप में अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा को खत्म करने की अनुमति देने के लिए स्विच खोला जाता है।फिर चार्जिंग तब तक जारी रहती है जब तक कि बैटरी ए और सी भी पूरी तरह चार्ज न हो जाएं।

यह विधि केवल उच्च-वोल्टेज कोशिकाओं को डिस्चार्ज कर सकती है, और कम क्षमता वाली कोशिकाओं को रिचार्ज नहीं कर सकती है।डिस्चार्ज प्रतिरोध की शक्ति सीमा के कारण, समतुल्य धारा आम तौर पर छोटी (1 ए से कम) होती है।

निष्क्रिय समीकरण के लाभ कम लागत और सरल सर्किट डिजाइन हैं;नुकसान यह है कि यह समकरण के लिए सबसे कम शेष बैटरी क्षमता पर आधारित है, जो कम शेष क्षमता वाली बैटरियों की क्षमता को नहीं बढ़ा सकता है, और समतुल्य शक्ति का 100% गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाता है।

(2) सक्रिय संतुलन

एल्गोरिदम के माध्यम से, बैटरी के कई तार ऊर्जा भंडारण घटकों का उपयोग करके उच्च-वोल्टेज कोशिकाओं की ऊर्जा को कम-वोल्टेज कोशिकाओं में स्थानांतरित करते हैं, उच्च-वोल्टेज बैटरी को डिस्चार्ज करते हैं और कम-वोल्टेज कोशिकाओं को चार्ज करने के लिए जारी ऊर्जा का उपयोग करते हैं।ऊर्जा मुख्य रूप से नष्ट होने के बजाय स्थानांतरित होती है।

इस प्रकार, चार्जिंग के दौरान, बैटरी B, जो पहले 100% वोल्टेज तक पहुँचती है, A और C में डिस्चार्ज हो जाती है, और तीनों बैटरियाँ एक साथ पूरी तरह चार्ज हो जाती हैं।डिस्चार्ज के दौरान, जब बैटरी बी का शेष चार्ज बहुत कम होता है, तो ए और सी बी को "चार्ज" करते हैं, ताकि सेल बी इतनी जल्दी डिस्चार्ज रोकने के लिए एसओसी सीमा तक न पहुंचे।

सक्रिय संतुलन प्रौद्योगिकी की मुख्य विशेषताएं

(1) बैटरी पैक की दक्षता में सुधार के लिए उच्च और निम्न वोल्टेज को संतुलित करें: चार्जिंग और डिस्चार्जिंग और आराम के दौरान, उच्च-वोल्टेज बैटरियों को डिस्चार्ज किया जा सकता है और कम-वोल्टेज बैटरियों को चार्ज किया जा सकता है;

(2) कम-नुकसान ऊर्जा हस्तांतरण: ऊर्जा को केवल खोने के बजाय मुख्य रूप से स्थानांतरित किया जाता है, जिससे बिजली उपयोग की दक्षता में सुधार होता है;

(3) बड़ा संतुलन धारा: आम तौर पर, संतुलन धारा 1 और 10 ए के बीच होती है, और संतुलन तेज होता है;

सक्रिय समीकरण के लिए संबंधित सर्किट और ऊर्जा भंडारण उपकरणों के कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है, जिससे बड़ी मात्रा और बढ़ी हुई लागत होती है।ये दोनों स्थितियाँ मिलकर यह निर्धारित करती हैं कि सक्रिय समीकरण को बढ़ावा देना और लागू करना आसान नहीं है।

इसके अलावा, सक्रिय इक्वलाइज़ेशन चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया बैटरी के चक्र जीवन को बढ़ाती है।जिन कोशिकाओं को संतुलन प्राप्त करने के लिए चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की आवश्यकता होती है, अतिरिक्त कार्यभार के कारण उनकी उम्र सामान्य कोशिकाओं से अधिक हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अन्य कोशिकाओं के साथ प्रदर्शन में अधिक अंतर हो सकता है।

कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि उपरोक्त दो अभिव्यक्तियाँ विघटनकारी संतुलन और गैर-विघटनकारी संतुलन के अनुरूप होनी चाहिए।चाहे वह सक्रिय हो या निष्क्रिय, उस घटना पर निर्भर होना चाहिए जो संतुलन प्रक्रिया को ट्रिगर करती है।यदि सिस्टम ऐसी स्थिति में पहुँच जाता है जहाँ उसे निष्क्रिय होना है, तो वह निष्क्रिय है।यदि इसे मनुष्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है, तो संतुलन कार्यक्रम को तब स्थापित करना जब इसे संतुलित करना आवश्यक न हो, सक्रिय संतुलन कहलाता है।

उदाहरण के लिए, जब डिस्चार्ज अंत में होता है, तो सबसे कम वोल्टेज सेल डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज तक पहुंच जाता है, जबकि अन्य कोशिकाओं में अभी भी बिजली होती है।इस समय, जितना संभव हो उतना बिजली डिस्चार्ज करने के लिए, सिस्टम उच्च-ऊर्जा कोशिकाओं की बिजली को कम-ऊर्जा कोशिकाओं में स्थानांतरित करता है, जिससे डिस्चार्ज प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि सारी बिजली डिस्चार्ज न हो जाए।यह एक निष्क्रिय समीकरण प्रक्रिया है.यदि सिस्टम भविष्यवाणी करता है कि डिस्चार्ज के अंत में असंतुलन होगा जब अभी भी 40% बिजली बची हुई है, तो यह एक सक्रिय समकारी प्रक्रिया शुरू कर देगा।

सक्रिय समीकरण को केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत तरीकों में विभाजित किया गया है।केंद्रीकृत समकरण विधि पूरे बैटरी पैक से ऊर्जा प्राप्त करती है, और फिर कम ऊर्जा वाली बैटरियों में ऊर्जा को पूरक करने के लिए एक ऊर्जा रूपांतरण उपकरण का उपयोग करती है।विकेंद्रीकृत समीकरण में आसन्न बैटरियों के बीच एक ऊर्जा भंडारण लिंक शामिल होता है, जो एक प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र हो सकता है, जिससे आसन्न बैटरियों के बीच ऊर्जा प्रवाहित हो सकती है।

वर्तमान संतुलन नियंत्रण रणनीति में, ऐसे लोग हैं जो सेल वोल्टेज को नियंत्रण लक्ष्य पैरामीटर के रूप में लेते हैं, और ऐसे लोग भी हैं जो एसओसी को संतुलन नियंत्रण लक्ष्य पैरामीटर के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव देते हैं।उदाहरण के तौर पर सेल वोल्टेज को लें।

सबसे पहले, समकारीकरण शुरू करने और समाप्त करने के लिए थ्रेशोल्ड मानों की एक जोड़ी सेट करें: उदाहरण के लिए, बैटरियों के एक सेट में, जब एकल सेल के चरम वोल्टेज और सेट के औसत वोल्टेज के बीच का अंतर 50mV तक पहुंच जाता है, तो समकरण शुरू किया जाता है, और जब यह 5mV तक पहुँच जाता है, समकरण समाप्त हो जाता है।

बीएमएस एक निश्चित अधिग्रहण चक्र के अनुसार प्रत्येक सेल का वोल्टेज एकत्र करता है, औसत मूल्य की गणना करता है, और फिर प्रत्येक सेल वोल्टेज और औसत मूल्य के बीच अंतर की गणना करता है;

यदि अधिकतम अंतर 50mV तक पहुँच जाता है, तो BMS को समकारी प्रक्रिया शुरू करने की आवश्यकता होती है;

समकरण प्रक्रिया के दौरान चरण 2 को तब तक जारी रखें जब तक कि अंतर मान 5mV से कम न हो जाएं, और फिर समीकरण समाप्त करें।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी बीएमएस को इस चरण की आवश्यकता नहीं है, और बाद की रणनीतियाँ संतुलन विधि के आधार पर भिन्न हो सकती हैं।

बैलेंस तकनीक बैटरी के प्रकार से भी संबंधित है।आमतौर पर यह माना जाता है कि एलएफपी सक्रिय संतुलन के लिए अधिक उपयुक्त है, जबकि टर्नरी बैटरी निष्क्रिय संतुलन के लिए उपयुक्त हैं।

बीएमएस में तीव्र प्रतिस्पर्धा का चरण अधिकतर लागत और विश्वसनीयता द्वारा समर्थित होता है।वर्तमान में, सक्रिय संतुलन का प्रायोगिक सत्यापन अभी तक हासिल नहीं किया जा सका है।कार्यात्मक सुरक्षा का स्तर ASIL-C और ASIL-D की ओर बढ़ने की उम्मीद है, लेकिन लागत काफी अधिक है।इसलिए, मौजूदा बड़ी कंपनियां सक्रिय संतुलन अनुसंधान को लेकर सतर्क हैं।कुछ बड़ी फ़ैक्टरियाँ भी संतुलन मॉड्यूल को रद्द करना चाहती हैं और ईंधन वाहनों के रखरखाव के समान, सभी संतुलन बाहरी रूप से करना चाहती हैं।हर बार जब वाहन एक निश्चित दूरी तय करेगा, तो वह बाहरी संतुलन के लिए 4S स्टोर पर जाएगा।इससे पूरे वाहन बीएमएस की लागत कम हो जाएगी और संबंधित 4एस स्टोर को भी लाभ होगा।यह सभी पार्टियों के लिए जीत की स्थिति है।'इसलिए, व्यक्तिगत रूप से, मैं समझता हूं कि यह एक चलन बन सकता है!

3.3 सुरक्षा - दोष निदान और अलार्म

बीएमएस मॉनिटरिंग का मिलान विद्युत प्रणाली के हार्डवेयर से किया जाता है, और इसे बैटरी की विभिन्न प्रदर्शन स्थितियों के अनुसार विभिन्न विफलता स्तरों (मामूली विफलता, गंभीर विफलता, घातक विफलता) में विभाजित किया जाता है।विभिन्न विफलता स्तरों में अलग-अलग प्रबंधन उपाय किए जाते हैं: चेतावनी, बिजली सीमा या प्रत्यक्ष उच्च-वोल्टेज कट-ऑफ।विफलताओं में डेटा अधिग्रहण और तर्कसंगतता विफलताएं, विद्युत विफलताएं (सेंसर और एक्चुएटर), संचार विफलताएं और बैटरी स्थिति विफलताएं शामिल हैं।

एक सामान्य उदाहरण यह है कि जब कोई बैटरी ज़्यादा गरम हो जाती है, तो बीएमएस एकत्रित बैटरी तापमान के आधार पर निर्धारित करता है कि बैटरी ज़्यादा गरम हो रही है, फिर इस बैटरी के सर्किट को डिस्कनेक्ट करने के लिए नियंत्रित करता है, ओवरहीटिंग सुरक्षा करता है, और ईएमएस जैसे प्रबंधन प्रणालियों को अलर्ट भेजता है।

3.4 संचार

बीएमएस के सामान्य संचालन को उसके संचार कार्य से अलग नहीं किया जा सकता है।चाहे बैटरी प्रबंधन के दौरान बैटरी को नियंत्रित करना हो, बैटरी की स्थिति को बाहरी दुनिया तक पहुंचाना हो, या नियंत्रण निर्देश प्राप्त करना हो, स्थिर संचार की आवश्यकता होती है।

पावर बैटरी सिस्टम में, बीएमएस का एक सिरा बैटरी से जुड़ा होता है, और दूसरा सिरा पूरे वाहन के नियंत्रण और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम से जुड़ा होता है।समग्र वातावरण CAN प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, लेकिन बैटरी पैक के आंतरिक घटकों के बीच आंतरिक CAN का उपयोग करने और बैटरी पैक और पूरे वाहन के बीच वाहन CAN का उपयोग करने के बीच अंतर है।

इसके विपरीत, ऊर्जा भंडारण बीएमएस और आंतरिक संचार मूल रूप से CAN प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं, लेकिन इसका बाहरी संचार (बाहरी मुख्य रूप से ऊर्जा भंडारण पावर स्टेशन प्रेषण प्रणाली पीसीएस को संदर्भित करता है) अक्सर इंटरनेट प्रोटोकॉल प्रारूप टीसीपी / आईपी प्रोटोकॉल और मॉडबस प्रोटोकॉल का उपयोग करता है।

4) ऊर्जा भंडारण बीएमएस

ऊर्जा भंडारण बीएमएस निर्माता आम तौर पर पावर बैटरी बीएमएस से विकसित हुए हैं, इसलिए कई डिज़ाइन और शब्दों की उत्पत्ति ऐतिहासिक है

उदाहरण के लिए, पावर बैटरी को आम तौर पर बीएमयू (बैटरी मॉनिटर यूनिट) और बीसीयू (बैटरी कंट्रोल यूनिट) में विभाजित किया जाता है, जिसमें पूर्व डेटा एकत्र करता है और बाद वाला इसे नियंत्रित करता है।

क्योंकि बैटरी सेल एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया है, कई बैटरी सेल एक बैटरी बनाते हैं।प्रत्येक बैटरी सेल की विशेषताओं के कारण, चाहे विनिर्माण प्रक्रिया कितनी भी सटीक क्यों न हो, समय के साथ और पर्यावरण के आधार पर प्रत्येक बैटरी सेल में त्रुटियाँ और विसंगतियाँ होंगी।इसलिए, बैटरी प्रबंधन प्रणाली सीमित मापदंडों के माध्यम से बैटरी की वर्तमान स्थिति का मूल्यांकन करती है, जो कुछ हद तक एक पारंपरिक चीनी चिकित्सा डॉक्टर की तरह है जो भौतिक और रासायनिक विश्लेषण की आवश्यकता वाली पश्चिमी चिकित्सा के बजाय लक्षणों को देखकर एक मरीज का निदान करता है।मानव शरीर का भौतिक और रासायनिक विश्लेषण बैटरी की विद्युत रासायनिक विशेषताओं के समान है, जिसे बड़े पैमाने पर प्रयोगात्मक उपकरणों द्वारा मापा जा सकता है।हालाँकि, एम्बेडेड सिस्टम के लिए इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के कुछ संकेतकों का मूल्यांकन करना मुश्किल है।इसलिए, बीएमएस एक पुराने चीनी चिकित्सा डॉक्टर की तरह है।

4.1 ऊर्जा भंडारण बीएमएस की तीन-परत वास्तुकला

ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में बैटरी कोशिकाओं की बड़ी संख्या के कारण, लागत बचाने के लिए, बीएमएस को आमतौर पर दो या तीन परतों के साथ परतों में लागू किया जाता है।वर्तमान में, मुख्यधारा तीन परतें हैं: मास्टर कंट्रोल/मास्टर कंट्रोल/स्लेव कंट्रोल।

4.2 ऊर्जा भंडारण बीएमएस का विस्तृत विवरण

5) वर्तमान स्थिति और भविष्य की प्रवृत्ति

ऐसे कई प्रकार के निर्माता हैं जो बीएमएस का उत्पादन करते हैं:

पहली श्रेणी पावर बैटरी बीएमएस - कार कारखानों में सबसे प्रमुख शक्ति वाला अंतिम उपयोगकर्ता है।वास्तव में, विदेशों में सबसे मजबूत बीएमएस विनिर्माण शक्ति जनरल मोटर्स, टेस्ला आदि जैसी कार फैक्ट्रियां भी हैं। घरेलू स्तर पर, बीवाईडी, हुआटिंग पावर आदि हैं।

दूसरी श्रेणी बैटरी फ़ैक्टरियाँ हैं, जिनमें सेल निर्माता और पैक निर्माता शामिल हैं, जैसे सैमसंग, निंग्डे टाइम्स, ज़िनवांगडा, डेसे बैटरी, टॉपबैंड कंपनी, लिमिटेड, बीजिंग पुरराड, आदि;

तीसरे प्रकार के बीएमएस निर्माता वे हैं जिनके पास पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी में कई वर्षों का अनुभव है, और उनके पास विश्वविद्यालय या संबंधित उद्यम पृष्ठभूमि के साथ आर एंड डी टीमें हैं, जैसे कि इटरनल इलेक्ट्रॉनिक्स, हांग्जो गाओटे इलेक्ट्रॉनिक्स, ज़ी नेंग टेक्नोलॉजी और केगोंग इलेक्ट्रॉनिक्स।

पावर बैटरियों के बीएमएस के विपरीत, जिस पर मुख्य रूप से टर्मिनल वाहन निर्माताओं का वर्चस्व है, ऐसा लगता है कि ऊर्जा भंडारण बैटरियों के अंतिम उपयोगकर्ताओं को बीएमएस के अनुसंधान और विकास और विनिर्माण में भाग लेने की कोई आवश्यकता या विशिष्ट कार्रवाई नहीं है।यह भी संभावना नहीं है कि वे बड़े पैमाने पर बैटरी प्रबंधन प्रणाली विकसित करने के लिए बहुत सारा पैसा और ऊर्जा खर्च करेंगे।इसलिए, यह माना जा सकता है कि ऊर्जा भंडारण बैटरी बीएमएस उद्योग में पूर्ण लाभ के साथ एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी का अभाव है, जो ऊर्जा भंडारण बीएमएस पर ध्यान केंद्रित करने वाले बैटरी निर्माताओं और विक्रेताओं के लिए विकास और कल्पना के लिए एक बड़ा स्थान छोड़ रहा है।यदि ऊर्जा भंडारण बाजार स्थापित होता है, तो यह बैटरी निर्माताओं और पेशेवर बीएमएस निर्माताओं को विकास और कम प्रतिस्पर्धी प्रतिरोध के लिए बहुत जगह देगा।

वर्तमान में, अपेक्षाकृत कम पेशेवर बीएमएस निर्माता हैं जो ऊर्जा भंडारण बीएमएस के विकास पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण कि ऊर्जा भंडारण बाजार अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और बाजार में ऊर्जा भंडारण के भविष्य के विकास के बारे में अभी भी कई संदेह हैं।इसलिए, अधिकांश निर्माताओं ने ऊर्जा भंडारण से संबंधित बीएमएस विकसित नहीं किया है।वास्तविक कारोबारी माहौल में, ऐसे निर्माता भी हैं जो ऊर्जा भंडारण बैटरी के लिए बीएमएस के रूप में उपयोग के लिए इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी बीएमएस खरीदते हैं।ऐसा माना जाता है कि भविष्य में, पेशेवर इलेक्ट्रिक वाहन बीएमएस निर्माता भी बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं में उपयोग किए जाने वाले बीएमएस आपूर्तिकर्ताओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनने की संभावना है।

इस स्तर पर, विभिन्न ऊर्जा भंडारण प्रणाली आपूर्तिकर्ताओं द्वारा प्रदान किए गए बीएमएस के लिए समान मानकों का अभाव है।विभिन्न निर्माताओं के पास बीएमएस के लिए अलग-अलग डिज़ाइन और परिभाषाएँ हैं, और विभिन्न बैटरियों के आधार पर वे संगत हैं, एसओएक्स एल्गोरिथ्म, इक्वलाइज़ेशन तकनीक और अपलोड की गई संचार डेटा सामग्री भी भिन्न हो सकती है।बीएमएस के व्यावहारिक अनुप्रयोग में, इस तरह के अंतर से आवेदन लागत में वृद्धि होगी और औद्योगिक विकास के लिए हानिकारक होगा।इसलिए, बीएमएस का मानकीकरण और मॉड्यूलरीकरण भी भविष्य में एक महत्वपूर्ण विकास दिशा होगी।