Sistèm Jesyon Batri BMS Konesans ak Fonksyon, Yon Entwodiksyon

Non konplè BMS la vle di Sistèm Jesyon Batri.Li se yon aparèy ki kontwole estati pil depo enèji.Li se sitou itilize pou jesyon entèlijan ak antretyen nan selil batri endividyèl, anpeche twòp chaj ak overdischarging nan pil, pwolonje lavi batri, ak siveyans estati batri.Anjeneral, BMS reprezante kòm yon tablo sikwi oswa yon bwat pyès ki nan konpitè.

 

BMS a se youn nan sistèm debaz yo nan sistèm depo enèji batri a, ki responsab pou kontwole estati fonksyònman chak batri nan inite depo enèji batri a epi asire operasyon an sekirite ak serye nan inite depo enèji a.BMS a ka kontwole ak kolekte paramèt estati batri depo enèji a an tan reyèl (ki gen ladan, men pa limite a yon sèl vòltaj selil, tanperati poto batri, aktyèl bouk batri, vòltaj tèminal pake batri, rezistans izolasyon sistèm batri, elatriye), ak fè analiz nesesè ak kalkil sou paramèt estati ki enpòtan pou jwenn plis paramèt evalyasyon estati sistèm.Li kapab tou reyalize kontwòl efikas nan batri a depo enèji tèt li dapre estrateji kontwòl espesifik pwoteksyon asire operasyon an san danje epi serye nan tout inite depo enèji batri a.An menm tan an, BMS a ka kominike avèk lòt aparèy ekstèn (PCS, EMS, sistèm pwoteksyon dife, elatriye) atravè koòdone kominikasyon pwòp li yo ak koòdone opinyon analòg / dijital pou fòme yon kontwòl lyen nan divès subsistèm nan tout pouvwa depo enèji. estasyon, asire operasyon an sekirite, fyab, ak efikas nan kadriyaj ki konekte nan estasyon elektrik la.

2) Achitekti

Soti nan pèspektiv nan achitekti topoloji, BMS divize an de kategori: santralize ak distribye selon kondisyon pwojè diferan.

 

BMS santralize

Senpleman mete, santralize BMS itilize yon sèl pyès ki nan konpitè BMS pou kolekte tout selil yo, ki apwopriye pou senaryo ak kèk selil.

BMS santralize gen avantaj ki genyen nan pri ki ba, estrikti kontra enfòmèl ant, ak segondè fyab, epi li se souvan itilize nan senaryo ki gen kapasite ki ba, presyon total ki ba, ak ti volim sistèm batri, tankou zouti pouvwa, robo (manyen robo, robo asistans), Kay entelijan IOT (robo bale, aspiratè elektrik), charyo elektrik, machin elektrik ki ba vitès (bisiklèt elektrik, motosiklèt elektrik, machin elektrik pou vizite, machin patwouy elektrik, kabwa gòlf elektrik, elatriye), ak machin ibrid limyè.

Pyès ki nan konpitè santralize BMS la ka divize an zòn wo-vòltaj ak ba-vòltaj.Zòn wo-vòltaj la responsab pou kolekte vòltaj selil sèl, vòltaj total sistèm, ak siveyans rezistans izolasyon.Zòn ki ba-vòltaj la gen ladan sikui ekipman pou pouvwa, sikui CPU, sikwi kominikasyon CAN, sikui kontwòl, ak sou sa.

Kòm sistèm batri pouvwa a nan machin pasaje yo ap kontinye devlope nan direksyon pou gwo kapasite, segondè presyon total, ak gwo volim, distribiye achitekti BMS yo pwensipalman itilize nan modèl machin ibrid plug-in ak pi elektrik.

Distribiye BMS

Kounye a, gen divès tèm pou distribiye BMS nan endistri a, ak konpayi diferan gen non diferan.Batri pouvwa BMS la sitou gen yon achitekti mèt-esklav de-niveau:

 

BMS nan depo enèji se nòmalman yon achitekti twa-niveau akòz gwosè a gwo nan pake batri a, ak yon kouch kontwòl mèt pi wo a kouch esklav la ak kontwòl prensipal.

Menm jan pil yo fòme gwoup batri, ki an vire fòme pil, BMS twa-niveau tou swiv menm règ anwo a:

Soti nan kontwòl la: inite jesyon batri (BMU), ki kolekte enfòmasyon ki soti nan pil endividyèl yo.

Siveye vòltaj ak tanperati selil batri a

Batri egalizasyon nan pake a

Téléchargement enfòmasyon

jesyon tèmik

Alam nòmal

Mèt kontwòl: Inite jesyon gwoup batri: BCU (inite gwoup batri, ke yo rele tou inite jesyon vòltaj segondè HVU, BCMU, elatriye), responsab pou kolekte enfòmasyon BMU ak rasanble enfòmasyon gwoup batri.

Akizisyon aktyèl gwoup batri, akizisyon vòltaj total, deteksyon flit

Pwoteksyon pouvwa-off lè estati batri a nòmal

Anba jesyon BMS, kalibrasyon kapasite ak kalibrasyon SOC ka ranpli separeman kòm baz pou jesyon chaj ki vin apre ak egzeyat.

Inite jesyon etalaj batri a (BAU) responsab pou jesyon santralize pil yo nan tout pil depo batri enèji.Li konekte ak plizyè inite jesyon gwoup batri ak echanj enfòmasyon ak lòt aparèy pou bay fidbak sou estati fonksyònman etalaj batri a.

Chaje ak dechaje jesyon etalaj batri

BMS sistèm oto-tcheke ak alam dyagnostik fay

Alam dyagnostik fay pake batri

Pwoteksyon sekirite pou divès kalite anomali ak defo nan etalaj batri a

Kominike ak lòt aparèy tankou PCS ak EMS

Depo done, transmisyon ak pwosesis

Kouch jesyon batri: responsab pou kolekte enfòmasyon divès kalite (vòltaj, tanperati) nan pil endividyèl, kalkile ak analize SOC ak SOH nan pil, reyalize egalizasyon aktif nan pil endividyèl, ak Uploading enfòmasyon nòmal nan pil endividyèl nan kouch inite batri pake BCMU.Atravè kominikasyon ekstèn CAN, li konekte atravè yon chèn Daisy.

Kouch jesyon batri: responsab pou kolekte divès enfòmasyon ki soti nan pil endividyèl yo telechaje pa BMU a, kolekte divès enfòmasyon sou pake batri a (vòltaj pake a, tanperati pake a), pake batri chaje ak dechaje kouran, kalkile ak analize SOC la ak SOH nan pake batri a. , ak telechaje tout enfòmasyon nan kouch inite gwoup batri BAMS la.Atravè kominikasyon ekstèn CAN, li konekte atravè yon chèn Daisy.

Kouch jesyon gwoup batri: responsab pou kolekte divès enfòmasyon batri telechaje pa BCMU ak telechaje tout enfòmasyon nan sistèm EMS siveyans depo enèji atravè koòdone RJ45;kominike ak PCS pou voye enfòmasyon ki pa nòmal nan batri a PCS (KAN oswa RS485 koòdone), ak ekipe ak kenkayri nœuds sèk pou kominike ak PCS.Anplis de sa, li fè evalyasyon sistèm batri BSE (Eta Estimasyon Batri), deteksyon estati sistèm elektrik, jesyon kontakè, jesyon tèmik, jesyon operasyon, jesyon chaj, jesyon dyagnostik, ak fè jesyon rezo kominikasyon entèn ak ekstèn.Kominike ak sibòdone atravè CAN.

3) Kisa BMS fè?

Fonksyon BMS yo anpil, men nwayo a ak sa nou pi konsène yo se twa aspè:

Youn se détection (jesyon leta), ki se fonksyon de baz BMS.Li mezire vòltaj, rezistans, tanperati, epi finalman sans eta a nan batri a.Nou vle konnen ki eta batri a ye, konbyen enèji ak kapasite li genyen, ki jan li an sante, ki kantite pouvwa li pwodui, ak ki jan li an sekirite.Sa a se sansasyon.

Dezyèm lan se jesyon (jesyon balans).Gen kèk moun ki di ke BMS se jounou batri a.Lè sa a, jounou sa a ta dwe jere li.Kisa pou jere?Li se fè batri a kòm bon ke posib.Ki pi fondamantal la se jesyon balans ak jesyon tèmik.

Twazyèm lan se pwoteksyon (jesyon sekirite).Nounou an gen yon travay tou pou l fè.Si batri a gen kèk estati, li bezwen pwoteje ak yon alam bezwen leve soti vivan.

Natirèlman, gen tou yon eleman jesyon kominikasyon ki transfere done andedan oswa deyò sistèm nan atravè sèten pwotokòl.

BMS gen anpil lòt fonksyon, tankou kontwòl operasyon, siveyans izolasyon, jesyon tèmik, elatriye, ki pa diskite isit la.

 

3.1 Pèsepsyon - Mezi ak Estimasyon

Fonksyon debaz BMS se mezire ak estime paramèt batri, ki gen ladan paramèt debaz tankou vòltaj, aktyèl, tanperati, ak eta, osi byen ke kalkil done eta batri tankou SOC ak SOH.Jaden pil pouvwa a enplike tou kalkil SOP (eta pouvwa) ak SOE (eta enèji), ki pa diskite isit la.Nou pral konsantre sou de premye done ki pi lajman itilize yo.

Mezi selilè

1) Mezi enfòmasyon debaz: Fonksyon ki pi fondamantal nan sistèm jesyon batri a se mezire vòltaj, aktyèl, ak tanperati selil batri endividyèl yo, ki se fondasyon pou tout kalkil nivo siperyè ak lojik kontwòl nan sistèm jesyon batri a.

2) Tès rezistans izolasyon: Tès izolasyon obligatwa pou tout sistèm batri a ak sistèm wo-vòltaj nan sistèm jesyon batri a.

3) Deteksyon wo-vòltaj (HVIL): yo itilize pou konfime entegrite tout sistèm segondè-vòltaj la epi kòmanse mezi sekirite lè entegrite nan riban sistèm wo-vòltaj la konpwomèt.

Kalkil SOC

SOC refere a Eta chaj, ki se kapasite ki rete nan batri a.Senpleman mete, li se konbyen pouvwa ki rete nan batri a.

SOC se paramèt ki pi enpòtan nan BMS, paske tout lòt bagay baze sou li.Se poutèt sa, presizyon li yo ak solidite (li rele tou kapasite koreksyon erè) yo trè enpòtan.San yo pa SOC egzat, pa gen okenn kantite fonksyon pwoteksyon ka fè BMS travay byen, kòm batri a pral souvan nan yon eta pwoteje, ki fè li enposib pwolonje lavi batri a.

Kounye a, metòd estimasyon SOC endikap yo enkli metòd vòltaj sikwi louvri, metòd entegrasyon aktyèl, metòd filtre Kalman, ak metòd rezo neral.De premye metòd yo souvan itilize.De dènye metòd yo enplike konesans avanse tankou modèl entegrasyon ak entèlijans atifisyèl, ki pa detaye isit la.

Nan aplikasyon pratik, yo souvan itilize algoritm miltip nan konbinezon, ak algoritm diferan yo te adopte depann sou chaje ak dechaje estati batri a.

metòd vòltaj sikwi louvri

Prensip metòd vòltaj louvri-sikwi a se sèvi ak relasyon fonksyonèl relativman fiks ant vòltaj sikwi louvri ak SOC anba kondisyon an nan plasman alontèm estatik nan batri a, epi konsa estime SOC ki baze sou vòltaj sikwi louvri.Bisiklèt elektrik batri plon-asid ki te konn itilize deja itilize metòd sa a pou estime SOC.Metòd vòltaj louvri-sikwi se senp ak pratik, men gen tou anpil dezavantaj:

1. Batri a dwe rete kanpe pou yon tan long, otreman vòltaj sikwi louvri a ap difisil pou estabilize nan yon kout peryòd de tan;

2. Gen yon plato vòltaj nan pil, espesyalman ityòm fè fosfat pil, kote vòltaj tèminal la ak koub SOC yo apeprè lineyè pandan seri a SOC30% -80%;

3. Batri a se nan diferan tanperati oswa diferan etap lavi, epi byenke vòltaj sikwi louvri a se menm bagay la, diferans aktyèl la SOC ka gwo;

Jan yo montre nan figi ki anba a, lè nou itilize bisiklèt elektrik sa a, si SOC aktyèl la parèt kòm 100%, vòltaj la desann lè akselere, epi pouvwa a ka parèt 80%.Lè nou sispann akselere, vòltaj la monte, ak pouvwa a sote tounen nan 100%.Se konsa, ekspozisyon pouvwa scooter elektrik nou an pa egzat.Lè nou sispann, li gen pouvwa, men lè nou kòmanse leve, li kouri nan pouvwa.Sa a ka pa yon pwoblèm ak batri a, men li ka akòz algorithm SoC nan BMS a twò senp.

An-Shi metòd entegral

Metòd entegrasyon Anshicontinuous dirèkteman kalkile valè SOC an tan reyèl atravè definisyon SOC.

Bay valè SOC inisyal la, osi lontan ke aktyèl batri a ka mezire (kote aktyèl la egzeyat pozitif), chanjman nan kapasite batri ka byen kalkile atravè entegrasyon aktyèl la, sa ki lakòz SOC ki rete a.

Metòd sa a gen rezilta estimasyon relativman serye nan yon kout peryòd de tan, men akòz erè mezi nan Capteur aktyèl la ak degradasyon gradyèl nan kapasite batri a, entegrasyon aktyèl alontèm pral prezante sèten devyasyon.Se poutèt sa, li jeneralman itilize ansanm ak metòd vòltaj louvri-sikwi pou estime valè inisyal la pou estimasyon SOC ak egzijans presizyon ki ba, epi li ka itilize tou ansanm ak metòd filtraj Kalman pou prediksyon SOC kout tèm.

SOC (State Of Charge) fè pati algorithm kontwòl debaz BMS, ki reprezante estati aktyèl kapasite ki rete a.Li se sitou reyalize atravè metòd entegrasyon an ampè-èdtan ak algorithm EKF (Filtè Kalman Pwolonje), konbine avèk estrateji koreksyon (tankou koreksyon vòltaj sikwi louvri, koreksyon plen chaj, koreksyon fen chaje, koreksyon kapasite anba diferan tanperati ak SOH, elatriye).Metòd entegrasyon ampè-èdtan an relativman serye anba kondisyon pou asire presizyon akizisyon aktyèl la, men li pa gaya.Akòz akimilasyon nan erè, li dwe konbine avèk estrateji koreksyon.Metòd EKF a gaya men algorithm a relativman konplèks epi li difisil pou aplike.Manifaktirè endikap domestik yo ka reyalize yon presizyon mwens pase 6% nan tanperati chanm, men estime nan tanperati ki wo ak ba ak atenuasyon batri difisil.

SOC koreksyon

Akòz fluctuations aktyèl yo, SOC estimasyon an ka pa kòrèk, e plizyè estrateji koreksyon bezwen enkòpore nan pwosesis estimasyon an.

 

Kalkil SOH

SOH refere a Eta Sante a, ki endike estati sante aktyèl batri a (oswa degre degradasyon batri a).Li se tipikman reprezante kòm yon valè ant 0 ak 100%, ak valè ki pi ba a 80% jeneralman konsidere yo endike ke batri a pa ka itilize ankò.Li ka reprezante pa chanjman nan kapasite batri oswa rezistans entèn yo.Lè w ap itilize kapasite, yo estime kapasite aktyèl la nan batri aktyèl la ki baze sou done ki sòti nan pwosesis fonksyone batri a, ak rapò sa a ak kapasite nominal la se SOH la.Yon SOH egzat pral amelyore presizyon estimasyon lòt modil lè batri a ap deteryore.

Gen de definisyon diferan nan SOH nan endistri a:

Definisyon SOH ki baze sou kapasite fade

Pandan itilizasyon pil ityòm-ion, materyèl aktif andedan batri a piti piti diminye, rezistans entèn la ogmante, ak kapasite dekonpozisyon an.Se poutèt sa, SOH ka estime pa kapasite batri a.Estati sante batri a eksprime kòm rapò kapasite aktyèl la ak kapasite inisyal la, epi SOH li defini kòm:

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

Ki kote: C_fade se pèdi kapasite batri a;C_standard se kapasite nominal la.

IEEE estanda 1188-1996 endike ke lè kapasite batri pouvwa a desann a 80%, yo ta dwe ranplase batri a.Se poutèt sa, anjeneral nou konsidere ke batri a SOH pa disponib lè li pi ba pase 80%.

Definisyon SOH ki baze sou atenuasyon pouvwa (Power Fade)

Aje a nan prèske tout kalite pil ap mennen nan yon ogmantasyon nan rezistans batri entèn yo.Pi wo rezistans entèn batri a, pi ba pouvwa ki disponib.Se poutèt sa, SOH a ka estime lè l sèvi avèk atenuasyon pouvwa.

3.2 Jesyon - Teknoloji balanse

Chak batri gen pwòp "pèsonalite" li yo.

Pou pale de balans, nou dwe kòmanse ak pil.Menm batri ki te pwodwi nan menm pakèt pa menm manifakti a gen pwòp sik lavi yo ak "pèsonalite" - kapasite chak batri pa ka egzakteman menm.Gen de rezon pou enkonsistans sa a:

Youn nan se enkonsistans nan pwodiksyon selil

Youn nan se enkonsistans nan reyaksyon elektwochimik.

enkonsistans pwodiksyon an

Enkonsistans pwodiksyon yo fasil pou konprann.Pou egzanp, pandan pwosesis pwodiksyon an, enkonsistans dyafram ak enkonsistans materyèl katod ak anod ka lakòz enkonsistans kapasite batri an jeneral.Yon batri estanda 50AH ka vin 49AH oswa 51AH.

enkonsistans elektwochimik

Enkonsistans nan electrochemistry se ke nan pwosesis la nan batri chaje ak egzeyat, menm si pwodiksyon an ak pwosesis nan de selil yo idantik, anviwònman an tèmik pa janm ka konsistan nan pwosesis la nan reyaksyon elektwochimik.Pou egzanp, lè w ap fè modil batri, tanperati bag ki antoure a dwe pi ba pase sa ki nan mitan an.Sa a lakòz enkonsistans alontèm ant kantite lajan chaje ak egzeyat, ki an vire mennen nan kapasite selil batri enkonsistan;Lè chaje ak dechaje kouran fim SEI a sou selil batri a pa konsistan pou yon tan long, aje fim SEI a pral konsistan tou.

* Fim SEI: "koòdone elektwolit solid" (koòdone elektwolit solid).Pandan premye pwosesis egzeyat chaj nan likid ityòm ion batri, materyèl elektwòd la reyaji ak elektwolit la sou koòdone faz solid-likid la pou fòme yon kouch pasivasyon ki kouvri sifas materyèl elektwòd la.Fim SEI se yon izolan elektwonik men yon kondiktè ekselan nan iyon ityòm, ki pa sèlman pwoteje elektwòd la, men tou pa afekte fonksyon batri.Aje nan fim SEI gen yon enpak siyifikatif sou sante batri.

Se poutèt sa, ki pa inifòmite (oswa diskrete) nan pake batri se yon manifestasyon inevitab nan operasyon batri.

Poukisa balans nesesè

Batri yo diferan, kidonk poukisa pa eseye fè yo menm jan an?Paske enkonsistans pral afekte pèfòmans nan pake batri a.

Pake batri a nan seri swiv efè a kout barik: nan sistèm nan pake batri nan seri, se kapasite nan tout sistèm nan pake batri detèmine pa inite a pi piti sèl.

Sipoze nou gen yon pake batri ki gen twa pil:

e konnen ke surcharge ak overdischarging ka seryezman domaje pil.Se poutèt sa, lè batri B konplètman chaje pandan chaje oswa lè SoC nan batri B trè ba pandan dechaj, li nesesè yo sispann chaje ak dechaje pou pwoteje batri B. Kòm yon rezilta, pouvwa a nan pil A ak C pa ka konplètman. itilize.

Sa a mennen nan:

Kapasite aktyèl la itilize nan pake batri a te diminye: batri A ak C, ki te kapab itilize kapasite ki disponib la, yo kounye a pa kapab fè sa yo nan lòd yo akomode batri B. Se tankou de moun sou twa janm mare ansanm, ak la. moun ki pi wo pa kapab fè gwo etap.

Diminye lavi batri: Yon longè stride ki pi piti mande pou plis etap epi fè janm yo plis fatige.Avèk yon kapasite redwi, kantite sik chaj ak egzeyat ogmante, sa ki lakòz pi gwo degradasyon batri.Pou egzanp, yon sèl selil ka reyalize 4000 sik nan 100% DoD, men nan itilizasyon aktyèl li pa ka rive nan 100% ak kantite sik yo pral sètènman pa rive nan 4000.

*DoD, Pwofondè egzeyat, reprezante pousantaj kapasite batri egzeyat ak kapasite nominal batri a.

Enkonsistans nan pil mennen nan yon diminisyon nan pèfòmans nan pake batri a.Lè gwosè modil batri a gwo, plizyè strings pil yo konekte nan seri, ak yon gwo diferans vòltaj sèl pral lakòz kapasite nan bwat tout antye diminye.Plis pil konekte nan seri, plis kapasite yo pèdi.Sepandan, nan aplikasyon nou yo, espesyalman nan aplikasyon pou sistèm depo enèji, gen de kondisyon enpòtan:

Premye a se batri ki dire lontan, sa ki ka redwi anpil depans operasyon ak antretyen.Sistèm depo enèji a gen gwo kondisyon pou lavi pake batri a.Pifò nan domestik yo fèt pou 15 ane.Si nou sipoze 300 sik pa ane, 15 ane se 4500 sik, ki toujou trè wo.Nou bezwen maksimize lavi chak batri pou lavi total batri a tout antye ka rive nan lavi konsepsyon otank posib, epi redwi enpak dispèsyon batri sou lavi pake batri a.

Dezyèm sik gwo twou san fon an, espesyalman nan senaryo aplikasyon an nan bab pik, divilge yon sèl plis kWh nan elektrisite pral pote yon lòt pwen nan revni.Sa vle di, nou pral fè 80% DoD oswa 90% DoD.Lè yo itilize sik gwo twou san fon an nan sistèm depo enèji a, yo pral manifeste dispèsyon batri a pandan egzeyat ke a.Se poutèt sa, yo nan lòd yo asire liberasyon an plen nan kapasite nan chak selil sèl anba kondisyon an nan gwo twou san fon chaje ak gwo twou san fon egzeyat, li nesesè mande pou BMS nan depo enèji gen gwo kapasite jesyon egalizasyon ak siprime ensidan an nan konsistans nan mitan selil batri. .

De kondisyon sa yo se egzakteman kontrè ak enkonsistans batri.Pou reyalize aplikasyon pou pake batri pi efikas, nou dwe gen pi efikas teknoloji balanse pou diminye enpak enkonsistans batri a.

teknoloji ekilib

Teknoloji egalizasyon batri se yon fason pou fè pil ak diferan kapasite menm bagay la.Gen de metòd egalizasyon komen: enèji dissipation inidireksyon egalizasyon (equalization pasif) ak enèji transfè egalizasyon bidireksyon (equalization aktif).

(1) Balans pasif

Prensip egalizasyon pasif la se paralèl yon rezistans egzeyat switchable sou chak seri pil.BMS a kontwole rezistans egzeyat la pou dechaje selil vòltaj ki pi wo yo, gaye enèji elektrik la kòm chalè.Pou egzanp, lè batri B yo prèske chaje nèt, switch la louvri pou pèmèt rezistans nan batri B gaye depase enèji elektrik kòm chalè.Lè sa a, chaje ap kontinye jiskaske pil A ak C yo tou konplètman chaje.

Metòd sa a ka sèlman dechaje selil wo-vòltaj, epi li pa ka rechaje selil ki ba-kapasite.Akòz limit pouvwa a nan rezistans nan egzeyat, aktyèl la egalizasyon se jeneralman piti (mwens pase 1A).

Avantaj ki genyen nan egalizasyon pasif yo se pri ki ba ak konsepsyon sikwi senp;dezavantaj yo se ke li baze sou kapasite ki pi ba batri ki rete pou egalizasyon, ki pa ka ogmante kapasite pil ak kapasite ki ba ki rete, e ke 100% nan pouvwa a egalize gaspiye nan fòm lan nan chalè.

(2) Balans aktif

Atravè algoritm, plizyè strings pil transfere enèji selil wo-vòltaj nan selil ki ba-vòltaj lè l sèvi avèk konpozan depo enèji, dechaje batri ki pi wo-vòltaj yo epi sèvi ak enèji ki lage pou chaje selil ki pi ba-vòltaj yo.Se enèji a sitou transfere olye ke gaye.

Nan fason sa a, pandan chaje, batri B, ki rive nan 100% vòltaj an premye, egzeyat nan A ak C, ak twa pil yo konplètman chaje ansanm.Pandan egzeyat, lè chaj ki rete a nan batri B a twò ba, A ak C "chaj" B, se konsa ke selil B pa rive nan papòt la SOC pou sispann egzeyat byen vit.

Karakteristik prensipal nan teknoloji balans aktif

(1) Balanse vòltaj segondè ak ba vòltaj la pou amelyore efikasite pake batri a: Pandan chaje ak dechaje ak nan rès, batri segondè-vòltaj yo ka egzeyate epi batri ki ba-vòltaj yo ka chaje;

(2) Transfè enèji ki ba-pèt: se enèji sitou transfere olye ke yo pèdi tou senpleman, amelyore efikasite itilizasyon pouvwa a;

(3) Gwo aktyèl ekilib: Anjeneral, aktyèl ekilib la se ant 1 ak 10A, ak ekilib la pi vit;

Egalizasyon aktif mande pou konfigirasyon sikwi korespondan ak aparèy depo enèji, ki mennen nan gwo volim ak pri ogmante.De kondisyon sa yo ansanm detèmine ke egalizasyon aktif pa fasil pou ankouraje ak aplike.

Anplis de sa, pwosesis la egalizasyon aktif chaje ak egzeyat implicite ogmante lavi sa a ki sik nan batri a.Pou selil ki mande pou chaje ak egzeyat pou reyalize balans, kantite travay adisyonèl la ka lakòz yo depase aje selil òdinè, sa ki lakòz yon pi gwo diferans pèfòmans ak lòt selil yo.

Gen kèk ekspè kwè ke de ekspresyon ki anwo yo ta dwe koresponn ak ekilib disipatif ak ekilib ki pa disipatif.Kit li aktif oswa pasif ta dwe depann de evènman an ki deklannche pwosesis ekilib la.Si sistèm nan rive nan yon eta kote li dwe pasif, li se pasif.Si moun yo mete l, mete pwogram nan ekilib lè li pa nesesè yo dwe balanse yo rele ekilib aktif.

Pou egzanp, lè egzeyat la se nan fen a, selil vòltaj ki pi ba a te rive nan vòltaj la koupe egzeyat, pandan ke lòt selil toujou gen pouvwa.Nan moman sa a, yo nan lòd yo egzeyate elektrisite otank posib, sistèm nan transfere elektrisite nan selil ki gen gwo enèji nan selil ki ba-enèji, sa ki pèmèt pwosesis la egzeyat kontinye jiskaske tout pouvwa a egzeyate.Sa a se yon pwosesis egalizasyon pasif.Si sistèm nan predi ke pral gen yon move balans nan fen egzeyat lè gen toujou 40% nan pouvwa ki rete, li pral kòmanse yon pwosesis egalizasyon aktif.

Se egalizasyon aktif divize an metòd santralize ak desantralize.Metòd egalizasyon santralize a jwenn enèji nan tout pake batri a, epi sèvi ak yon aparèy konvèsyon enèji pou konplete enèji nan pil yo ak mwens enèji.Desantralize egalizasyon enplike nan yon lyen depo enèji ant pil adjasan, ki ka yon induktè oswa yon kondansateur, ki pèmèt enèji koule ant pil adjasan.

Nan estrateji kontwòl balans aktyèl la, gen moun ki pran vòltaj selil la kòm paramèt sib kontwòl, e gen tou moun ki pwopoze lè l sèvi avèk SOC kòm paramèt sib kontwòl balans.Pran vòltaj selil la kòm yon egzanp.

Premyèman, mete yon pè valè papòt pou kòmanse ak fini egalizasyon: pou egzanp, nan yon seri pil, lè diferans ki genyen ant vòltaj ekstrèm nan yon sèl selil ak vòltaj mwayèn nan seri a rive nan 50mV, egalizasyon inisye, ak lè li rive nan 5mV, egalizasyon fini.

BMS kolekte vòltaj chak selil dapre yon sik akizisyon fiks, kalkile valè mwayèn, ak Lè sa a, kalkile diferans ki genyen ant vòltaj chak selil ak valè mwayèn;

Si diferans maksimòm lan rive nan 50mV, BMS a bezwen kòmanse pwosesis egalizasyon an;

Kontinye etap 2 pandan pwosesis egalizasyon a jiskaske valè diferans yo tout mwens pase 5mV, ak Lè sa a, fini egalizasyon an.

Li ta dwe remake ke se pa tout BMS ki mande etap sa a, ak estrateji ki vin apre yo ka varye selon metòd balans lan.

Teknoloji balans lan gen rapò tou ak kalite batri a.Li jeneralman kwè ke LFP pi apwopriye pou balans aktif, pandan y ap batri ternary yo apwopriye pou balans pasif.

Etap nan konpetisyon entans nan BMS se sitou sipòte pa pri ak fyab.Kounye a, verifikasyon eksperimantal balans aktif pa poko reyalize.Nivo fonksyonèl sekirite espere pou avanse nan direksyon ASIL-C ak ASIL-D, men pri a se byen wo.Se poutèt sa, aktyèl gwo konpayi yo se pridan sou rechèch aktif balanse.Gen kèk gwo faktori menm vle anile modil la balanse epi yo gen tout balans lan fèt deyò, menm jan ak antretyen an nan machin gaz.Chak fwa machin nan vwayaje yon distans sèten, li pral ale nan magazen an 4S pou balanse ekstèn.Sa a pral redwi pri a nan machin nan tout BMS epi tou benefisye magazen 4S ki koresponn lan.Li se yon sitiyasyon genyen-genyen pou tout pati yo.Se poutèt sa, pèsonèlman, mwen konprann ke sa a ka vin yon tandans!

3.3 Pwoteksyon - dyagnostik fay ak alam

Siveyans BMS la matche ak pyès ki nan konpitè sistèm elektrik la, epi li divize an diferan nivo echèk (echèk minè, echèk grav, echèk fatal) selon kondisyon pèfòmans diferan nan batri a.Diferan mezi manyen yo pran nan diferan nivo echèk: avètisman, limit pouvwa oswa dirèk segondè-vòltaj koupe.Echèk yo enkli akizisyon done ak echèk rationalité, echèk elektrik (detèktè ak actuators), echèk kominikasyon, ak echèk estati batri.

Yon egzanp komen se lè yon batri surchof, BMS la detèmine ke batri a ap surchof ki baze sou tanperati batri a kolekte, Lè sa a, kontwole kous la nan batri sa a pou dekonekte, fè pwoteksyon surchof, epi voye yon alèt nan sistèm jesyon tankou EMS.

3.4 Kominikasyon

Operasyon nòmal BMS pa ka separe de fonksyon kominikasyon li.Kit se kontwole batri a pandan jesyon batri a, transmèt estati batri a nan mond lan deyò, oswa resevwa enstriksyon kontwòl, kominikasyon ki estab se obligatwa.

Nan sistèm batri pouvwa a, yon bout BMS a konekte ak batri a, epi lòt bout la konekte ak sistèm kontwòl ak elektwonik nan machin nan tout antye.Anviwònman an jeneral sèvi ak pwotokòl CAN, men gen yon diferans ant itilize CAN entèn ant eleman entèn nan pake batri a ak lè l sèvi avèk veyikil CAN ant pake batri a ak machin nan tout antye.

Kontrèman, depo enèji BMS ak kominikasyon entèn fondamantalman itilize CAN pwotokòl, men kominikasyon ekstèn li yo (ekstèn sitou refere a depo enèji estasyon pouvwa dispatching sistèm PCS) souvan itilize fòma pwotokòl entènèt TCP / IP pwotokòl ak modbus pwotokòl.

4) Depo enèji BMS

Manifaktirè BMS depo enèji jeneralman evolye soti nan BMS batri pouvwa, anpil desen ak tèm gen orijin istorik

Pou egzanp, batri pouvwa a jeneralman divize an BMU (Battery Monitor Unit) ak BCU (Battery Control Unit), ak ansyen an kolekte done ak lèt ​​la kontwole li.

Paske selil batri a se yon pwosesis elektwochimik, plizyè selil batri fòme yon batri.Akòz karakteristik chak selil batri, kèlkeswa jan pwosesis fabrikasyon an egzak, pral gen erè ak enkonsistans nan chak selil batri sou tan ak depann sou anviwònman an.Se poutèt sa, sistèm jesyon batri a se evalye eta aktyèl la nan batri a atravè paramèt limite, ki se yon ti jan tankou yon doktè tradisyonèl medikaman Chinwa dyagnostik yon pasyan pa obsève sentòm olye ke medikaman Lwès ki mande analiz fizik ak chimik.Analiz fizik ak chimik nan kò imen an sanble ak karakteristik elektwochimik batri a, ki ka mezire pa gwo-echèl enstriman eksperimantal.Sepandan, li difisil pou sistèm entegre yo evalye kèk endikatè nan electrochemistry.Se poutèt sa, BMS se tankou yon ansyen doktè medikaman Chinwa.

4.1 Achitekti twa-kouch nan depo enèji BMS

Akòz gwo kantite selil batri nan sistèm depo enèji, yo nan lòd pou konsève pou depans, BMS se jeneralman aplike nan kouch, ak de oswa twa kouch.Kounye a, endikap la se twa kouch: kontwòl mèt / kontwòl mèt / kontwòl esklav.

4.2 Deskripsyon detaye BMS depo enèji

5) Sitiyasyon aktyèl ak tandans nan lavni

Gen plizyè kalite manifakti ki pwodui BMS:

Premye kategori a se itilizatè final la ki gen pouvwa ki pi dominan nan batri pouvwa BMS - faktori machin yo.An reyalite, fòs fabrikasyon BMS ki pi fò aletranje se tou faktori machin yo, tankou General Motors, Tesla, elatriye Nan kay la, gen BYD, Huating Power, elatriye.

Dezyèm kategori a se faktori batri, ki gen ladan manifaktirè selilè ak manifaktirè pake, tankou Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Battery, Topband Co, Ltd, Beijing Purrad, elatriye;

Twazyèm kalite manifaktirè BMS yo se moun ki gen anpil ane eksperyans nan teknoloji elektwonik pouvwa, epi yo gen ekip R&D ak inivèsite oswa orijin antrepriz ki gen rapò, tankou Eternal Elektwonik, Hangzhou Gaote Elektwonik, Xie Neng Teknoloji, ak Kegong Elektwonik.

Kontrèman ak BMS yo nan pil pouvwa, ki se sitou domine pa manifaktirè machin tèminal, li sanble ke itilizatè yo fen nan pil depo enèji pa gen okenn bezwen oswa aksyon espesifik yo patisipe nan rechèch la ak devlopman ak fabrikasyon nan BMS.Li se tou fasil ke yo pral depanse anpil lajan ak enèji yo devlope gwo echèl sistèm jesyon batri.Se poutèt sa, li ka konsidere ke endistri a batri depo enèji BMS manke yon jwè enpòtan ak avantaj absoli, kite yon espas gwo pou devlopman ak imajinasyon pou manifaktirè batri ak machann ki konsantre sou depo enèji BMS.Si mache depo enèji a etabli, li pral bay manifaktirè batri ak manifakti pwofesyonèl BMS anpil plas pou devlopman ak mwens rezistans konpetitif.

Kounye a, gen relativman kèk pwofesyonèl manifaktirè BMS konsantre sou devlopman nan depo enèji BMS, sitou akòz lefèt ke mache a depo enèji se toujou nan anfans li epi toujou gen anpil dout sou devlopman nan lavni nan depo enèji nan mache a.Se poutèt sa, pifò manifaktirè yo pa devlope BMS ki gen rapò ak depo enèji.Nan anviwònman biznis aktyèl la, genyen tou manifaktirè ki achte BMS batri machin elektrik pou itilize kòm BMS pou pil depo enèji.Yo kwè ke nan lavni an, manifaktirè pwofesyonèl machin elektrik BMS yo tou gen chans rive nan vin yon pati enpòtan nan founisè yo BMS yo itilize nan gwo echèl pwojè depo enèji.

Nan faz sa a, gen yon mank de estanda inifòm pou BMS bay pa divès kalite founisè sistèm depo enèji.Diferan manifaktirè yo gen diferan konsepsyon ak definisyon pou BMS, epi tou depann de diferan pil yo konpatib ak, algorithm SOX, teknoloji egalizasyon, ak kontni done kominikasyon telechaje ka varye tou.Nan aplikasyon an pratik nan BMS, diferans sa yo ap ogmante depans aplikasyon yo epi yo pral prejidis nan devlopman endistriyèl.Se poutèt sa, normalisation ak modularization nan BMS pral tou yon direksyon devlopman enpòtan nan tan kap vini an.