1) Apa BMS?
Jeneng lengkap BMS yaiku Sistem Manajemen Baterai.Iki minangka piranti sing ngawasi status baterei panyimpenan energi.Utamane digunakake kanggo manajemen cerdas lan pangopènan sel baterei individu, nyegah overcharging lan overdischarging baterei, ndawakake umur baterei, lan ngawasi status baterei.Umumé, BMS dituduhake minangka papan sirkuit utawa kothak hardware.
BMS minangka salah sawijining subsistem inti saka sistem panyimpenan energi baterei, tanggung jawab kanggo ngawasi status operasi saben baterei ing unit panyimpenan energi baterei lan njamin operasi sing aman lan dipercaya saka unit panyimpenan energi.BMS bisa ngawasi lan ngumpulake paramèter status baterei panyimpenan energi ing wektu nyata (kalebu nanging ora winates kanggo voltase sel siji, suhu kutub baterei, arus daur ulang baterei, voltase terminal paket baterei, resistance insulasi sistem baterei, etc.), lan nindakake analisis lan pitungan sing perlu ing paramèter status sing cocog kanggo entuk luwih akeh paramèter evaluasi status sistem.Uga bisa entuk kontrol efektif saka baterei panyimpenan energi dhewe miturut strategi kontrol pangayoman tartamtu kanggo mesthekake operasi aman lan dipercaya saka kabeh unit panyimpenan energi baterei.Ing wektu sing padha, BMS bisa sesambungan karo piranti eksternal liyane (PCS, EMS, sistem proteksi geni, lan sapiturute) liwat antarmuka komunikasi dhewe lan antarmuka input analog / digital kanggo mbentuk kontrol linkage saka macem-macem subsistem ing kabeh daya panyimpenan energi. stasiun, mesthekake operasi sing aman, dipercaya, lan efisien jaringan sambungan stasiun daya.
2) Arsitektur
Saka perspektif arsitektur topologi, BMS dipérang dadi rong kategori: terpusat lan disebarake miturut syarat proyek sing beda.
BMS terpusat
Cukup, BMS terpusat nggunakake hardware BMS siji kanggo ngumpulake kabeh sel, sing cocok kanggo skenario karo sawetara sel.
BMS terpusat nduweni kaluwihan biaya murah, struktur kompak, lan linuwih dhuwur, lan umume digunakake ing skenario kanthi kapasitas kurang, tekanan total kurang, lan volume sistem baterei cilik, kayata alat listrik, robot (robot penanganan, robot bantu), Omah cerdas IOT (robot nyapu, pembersih vakum listrik), forklift listrik, kendaraan listrik kecepatan rendah (sepeda listrik, motor listrik, mobil wisata listrik, mobil patroli listrik, gerobak golf listrik, lsp), lan kendaraan hibrida ringan.
Hardware BMS terpusat bisa dipérang dadi wilayah voltase dhuwur lan kurang voltase.Wilayah voltase dhuwur tanggung jawab kanggo ngumpulake voltase sel tunggal, voltase total sistem, lan ngawasi resistensi insulasi.Wilayah tegangan rendah kalebu sirkuit catu daya, sirkuit CPU, sirkuit komunikasi CAN, sirkuit kontrol, lan liya-liyane.
Amarga sistem baterei daya kendaraan penumpang terus berkembang menyang kapasitas dhuwur, tekanan total dhuwur, lan volume gedhe, arsitektur BMS sing disebarake utamane digunakake ing model kendaraan listrik hibrida plug-in lan murni.
BMS sing disebarake
Saiki, ana macem-macem istilah kanggo BMS sing disebarake ing industri, lan macem-macem perusahaan duwe jeneng sing beda-beda.Baterei daya BMS biasane duwe arsitektur master-slave rong tingkat:
BMS panyimpenan energi biasane arsitektur telung undakan amarga ukuran gedhe saka Pack baterei, karo lapisan kontrol master ndhuwur abdi lan lapisan kontrol utama.
Kaya batre mbentuk kluster baterei, sing dadi tumpukan, BMS telung tingkat uga ngetutake aturan munggah sing padha:
Saka kontrol: unit manajemen baterei (BMU), sing ngumpulake informasi saka baterei individu.
Ngawasi voltase lan suhu sel baterei
Ekualisasi baterei ing paket
Ngunggah informasi
manajemen termal
Weker abnormal
Kontrol Master: Unit manajemen kluster baterei: BCU (unit kluster baterei, uga dikenal minangka unit manajemen voltase dhuwur HVU, BCMU, lsp), tanggung jawab kanggo ngumpulake informasi BMU lan ngumpulake informasi kluster baterei.
Akuisisi saiki kluster baterei, akuisisi voltase total, deteksi bocor
Perlindhungan mateni nalika status baterei ora normal
Ing manajemen BMS, kalibrasi kapasitas lan kalibrasi SOC bisa dirampungake kanthi kapisah minangka basis kanggo manajemen pangisi daya lan pangisi daya sabanjure.
Unit manajemen array baterei (BAU) tanggung jawab kanggo manajemen terpusat baterei ing kabeh tumpukan baterei panyimpenan energi.Sambungake menyang macem-macem unit manajemen kluster baterei lan ijol-ijolan informasi karo piranti liyane kanggo menehi saran babagan status operasi saka array baterei.
Ngisi daya lan mbebasake manajemen susunan baterei
Sistem BMS self-checking lan alarm diagnosis fault
Alarm diagnosis kesalahan paket baterei
Proteksi safety kanggo macem-macem kelainan lan kesalahan ing array baterei
Komunikasi karo piranti liyane kayata PCS lan EMS
Panyimpenan, transmisi lan pangolahan data
Lapisan manajemen baterei: tanggung jawab kanggo ngumpulake macem-macem informasi (voltase, suhu) saka baterei individu, ngitung lan nganalisa SOC lan SOH baterei, entuk ekualisasi aktif saka baterei individu, lan ngunggah informasi ora normal saka baterei individu menyang lapisan unit paket baterei BCMU.Liwat komunikasi eksternal CAN, interconnected liwat chain daisy.
Lapisan manajemen baterei: tanggung jawab kanggo ngumpulake macem-macem informasi saka baterei individu sing diunggahake dening BMU, ngumpulake macem-macem informasi babagan paket baterei (voltase paket, suhu paket), ngisi daya baterei lan arus ngeculake, ngitung lan nganalisa SOC lan SOH saka paket baterei , lan ngunggah kabeh informasi menyang lapisan unit kluster baterei BAMS.Liwat komunikasi eksternal CAN, interconnected liwat chain daisy.
Lapisan manajemen kluster baterei: tanggung jawab kanggo ngumpulake macem-macem informasi baterei sing diunggah dening BCMU lan ngunggah kabeh informasi menyang sistem EMS ngawasi panyimpenan energi liwat antarmuka RJ45;sesambungan karo PCS kanggo ngirim informasi abnormal cocog baterei kanggo PCS (Bisa utawa RS485 antarmuka), lan dilengkapi hardware garing kelenjar kanggo komunikasi karo PCS.Kajaba iku, nindakake evaluasi sistem baterei BSE (Battery State Estimate), deteksi status sistem listrik, manajemen kontaktor, manajemen termal, manajemen operasi, manajemen ngisi daya, manajemen diagnostik, lan nindakake manajemen jaringan komunikasi internal lan eksternal.Komunikasi karo bawahan liwat CAN.
3) Apa sing ditindakake BMS?
Fungsi BMS akeh, nanging inti lan sing paling kita prihatin yaiku telung aspek:
Salah sijine yaiku sensing (manajemen negara), yaiku fungsi dhasar BMS.Iki ngukur voltase, resistensi, suhu, lan pungkasane ngrasakake kahanan baterei.Kita pengin ngerti apa kahanan baterei, carane akeh energi lan kapasitas, carane sehat iku, carane akeh daya iku mrodhuksi, lan carane aman.Iki sensing.
Kapindho manajemen (manajemen keseimbangan).Sawetara wong ngomong yen BMS minangka emban baterei.Banjur emban iki kudu ngatur.Apa kanggo ngatur?Iku kanggo nggawe baterei minangka apik sabisa.Sing paling dhasar yaiku manajemen keseimbangan lan manajemen termal.
Katelu yaiku pangayoman (manajemen keamanan).Emban uga duwe tugas.Yen baterei wis sawetara status, iku perlu direksa lan weker kudu mundhakaken.
Mesthi, ana uga komponen manajemen komunikasi sing nransfer data ing njero utawa njaba sistem liwat protokol tartamtu.
BMS nduweni akeh fungsi liyane, kayata kontrol operasi, pemantauan insulasi, manajemen termal, lan liya-liyane, sing ora dibahas ing kene.
3.1 Persepsi - Pangukuran lan Estimasi
Fungsi dhasar BMS yaiku kanggo ngukur lan ngira-ngira paramèter baterei, kalebu paramèter dhasar kayata voltase, arus, suhu, lan status, uga petungan data status baterei kayata SOC lan SOH.Bidang baterei daya uga kalebu petungan SOP (state of power) lan BUMN (state of energy), sing ora dibahas ing kene.Kita bakal fokus ing rong data pisanan sing luwih akeh digunakake.
Pangukuran sel
1) Pangukuran informasi dhasar: Fungsi paling dhasar saka sistem manajemen baterei yaiku kanggo ngukur voltase, arus, lan suhu sel baterei individu, sing dadi dhasar kanggo kabeh petungan tingkat paling dhuwur lan logika kontrol ing sistem manajemen baterei.
2) Pengujian resistensi insulasi: Pengujian insulasi dibutuhake kanggo kabeh sistem baterei lan sistem voltase dhuwur ing sistem manajemen baterei.
3) Deteksi interlock voltase dhuwur (HVIL): digunakake kanggo ngonfirmasi integritas kabeh sistem voltase dhuwur lan miwiti langkah safety nalika integritas daur ulang sistem voltase dhuwur dikompromi.
perhitungan SOC
SOC nuduhake State of Charge, yaiku kapasitas baterei sing isih ana.Cukup, iku jumlah daya sing isih ana ing baterei.
SOC minangka parameter paling penting ing BMS, amarga kabeh liya adhedhasar.Mula, akurasi lan kakuwatane (uga dikenal minangka kemampuan koreksi kesalahan) penting banget.Tanpa SOC sing akurat, ora ana fungsi proteksi sing bisa nggawe BMS bisa mlaku kanthi bener, amarga baterei asring ana ing kahanan sing dilindhungi, mula ora bisa nambah umur baterei.
Saiki, metode estimasi SOC mainstream kalebu metode tegangan sirkuit terbuka, metode integrasi arus, metode filter Kalman, lan metode jaringan saraf.Loro cara pisanan sing umum digunakake.Rong cara pungkasan kasebut kalebu kawruh maju kayata model integrasi lan intelijen buatan, sing ora dirinci ing kene.
Ing aplikasi praktis, macem-macem algoritma asring digunakake kanthi kombinasi, kanthi algoritma sing beda-beda diadopsi gumantung saka status pangisi daya lan pangisi daya baterei.
metode voltase sirkuit mbukak
Prinsip metode voltase sirkuit terbuka yaiku nggunakake hubungan fungsional sing relatif tetep ing antarane voltase sirkuit terbuka lan SOC ing kahanan penempatan statis jangka panjang baterei, lan kanthi mangkono ngira SOC adhedhasar voltase sirkuit terbuka.Sepeda listrik baterei timbal-asam sing biasane digunakake nggunakake metode iki kanggo ngira SOC.Cara voltase sirkuit mbukak gampang lan trep, nanging ana uga akeh kekurangan:
1. Baterei kudu ditinggalake nganti suwe, yen ora, voltase sirkuit mbukak bakal angel stabil ing wektu sing cendhak;
2. Ana plato voltase ing baterei, utamané baterei lithium wesi fosfat, ngendi voltase terminal lan kurva SOC kira-kira linear sak sawetara SOC30% -80%;
3. Baterei ana ing suhu sing beda utawa tahap urip sing beda, lan sanajan voltase sirkuit mbukak padha, bedane SOC sing nyata bisa uga gedhe;
Kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, nalika nggunakake sepedha listrik iki, yen SOC saiki ditampilake 100%, voltase mudhun nalika nyepetake, lan daya bisa ditampilake minangka 80%.Nalika kita mungkasi akselerasi, voltase mundhak, lan daya mundhak maneh kanggo 100%.Dadi tampilan daya skuter listrik kita ora akurat.Nalika kita mandheg, iku nduweni daya, nanging nalika kita miwiti, daya bakal entek.Iki bisa uga ora dadi masalah karo baterei, nanging bisa uga amarga algoritma SoC saka BMS sing gampang banget.
Metode integral An-Shi
Cara integrasi Anshicontinuous langsung ngetung nilai SOC ing wektu nyata liwat definisi SOC.
Diwenehi nilai SOC dhisikan, anggere saiki baterei bisa diukur (ing ngendi discharge saiki positif), owah-owahan ing kapasitas baterei bisa kanthi akurat diwilang liwat integrasi saiki, asil ing SOC isih.
Cara iki nduweni asil estimasi sing relatif bisa dipercaya ing wektu sing cendhak, nanging amarga kesalahan pangukuran sensor saiki lan degradasi kapasitas baterei kanthi bertahap, integrasi saiki jangka panjang bakal ngenalake panyimpangan tartamtu.Mulane, iku umume digunakake magepokan karo cara mbukak-circuit voltase kanggo ngira nilai dhisikan kanggo SOC taksiran karo syarat akurasi kurang, lan uga bisa digunakake magepokan karo metode nyaring Kalman kanggo prediksi SOC short-term.
SOC (State Of Charge) kalebu algoritma kontrol inti BMS, sing nuduhake status kapasitas sing isih ana.Iku utamané ngrambah liwat cara integrasi ampere-jam lan EKF (Extended Kalman Filter) algoritma, digabungake karo Sastranegara koreksi (kayata koreksi voltase mbukak-circuit, koreksi full-charge, koreksi mburi daya, koreksi kapasitas ing suhu beda lan SOH, lsp).Cara integrasi ampere-jam relatif dipercaya miturut kondisi kanggo njamin akurasi akuisisi saiki, nanging ora kuwat.Amarga akumulasi kesalahan, kudu digabung karo strategi koreksi.Cara EKF kuat nanging algoritma kasebut relatif rumit lan angel ditindakake.Produsen utama domestik bisa entuk akurasi kurang saka 6% ing suhu kamar, nanging ngira ing suhu dhuwur lan kurang lan atenuasi baterei angel.
koreksi SOC
Amarga fluktuasi saiki, perkiraan SOC bisa uga ora akurat, lan macem-macem strategi koreksi kudu dilebokake ing proses estimasi.
perhitungan SOH
SOH nuduhake Negara Kesehatan, sing nuduhake status kesehatan baterei saiki (utawa tingkat degradasi baterei).Biasane dituduhake minangka nilai antarane 0 lan 100%, kanthi nilai ing ngisor 80% umume dianggep nuduhake yen baterei wis ora bisa digunakake maneh.Bisa diwakili dening owah-owahan ing kapasitas baterei utawa resistance internal.Nalika nggunakake kapasitas, kapasitas nyata baterei saiki kira-kira adhedhasar data saka proses operasi baterei, lan rasio iki kanggo kapasitas dirating SOH.SOH sing akurat bakal nambah akurasi estimasi modul liyane nalika baterei saya rusak.
Ana rong definisi SOH ing industri:
Definisi SOH adhedhasar kapasitas fade
Sajrone nggunakake baterei lithium-ion, materi aktif ing baterei mboko sithik sudo, resistance internal mundhak, lan kapasitas bosok.Mulane, SOH bisa dikira kanthi kapasitas baterei.Status kesehatan baterei dituduhake minangka rasio kapasitas saiki kanggo kapasitas wiwitan, lan SOH ditetepake minangka:
SOH=(C_standar-C_fade)/C_standar ×100%
Where: C_fade punika kapasitas ilang baterei;C_standard punika kapasitas nominal.
IEEE standar 1188-1996 nyatakake yen kapasitas baterei daya mudhun nganti 80%, baterei kudu diganti.Mulane, kita biasane nganggep manawa baterei SOH ora kasedhiya nalika kurang saka 80%.
Definisi SOH adhedhasar atenuasi daya (Power Fade)
Penuaan meh kabeh jinis baterei bakal nambah resistensi internal baterei.Sing luwih dhuwur resistensi internal baterei, luwih murah daya sing kasedhiya.Mulane, SOH bisa dikira nggunakake daya atenuasi.
3.2 Manajemen - Teknologi Balance
Saben baterei duwe "kepribadian" dhewe
Kanggo pirembagan bab imbangan, kita kudu miwiti karo baterei.Malah baterei sing diprodhuksi ing batch sing padha dening pabrikan sing padha duwe siklus urip lan "kapribaden" dhewe - kapasitas saben baterei ora bisa persis padha.Ana rong alasan kanggo inkonsistensi iki:
Salah sijine yaiku inkonsistensi produksi sel
Salah sijine yaiku inkonsistensi reaksi elektrokimia.
inkonsistensi produksi
Inconsistencies produksi gampang dingerteni.Contone, sajrone proses produksi, inconsistencies diafragma lan inconsistencies material katoda lan anoda bisa nyebabake inconsistencies kapasitas baterei sakabèhé.Baterei 50AH standar bisa dadi 49AH utawa 51AH.
inkonsistensi elektrokimia
Ketidakkonsistenan elektrokimia yaiku nalika proses ngisi daya lan mbuwang baterei, sanajan produksi lan pangolahan sel loro kasebut padha, lingkungan termal ora bisa konsisten ing proses reaksi elektrokimia.Contone, nalika nggawe modul baterei, suhu ring lingkungan kudu luwih murah tinimbang ing tengah.Iki nyebabake inconsistency jangka panjang antarane jumlah ngisi daya lan mbuwang, sing banjur nyebabake kapasitas sel baterei sing ora konsisten;Nalika ngisi daya lan mbuwang arus film SEI ing sel baterei ora konsisten kanggo wektu sing suwe, umur film SEI uga ora konsisten.
* Film SEI: "antarmuka elektrolit padat" (antarmuka elektrolit padat).Sajrone proses discharge pisanan saka baterei lithium ion Cairan, materi elektroda bereaksi karo elektrolit ing antarmuka phase ngalangi-Cairan kanggo mbentuk lapisan passivation nutupi lumahing materi elektroda.Film SEI minangka insulator elektronik nanging konduktor ion lithium sing apik banget, sing ora mung nglindhungi elektroda nanging uga ora mengaruhi fungsi baterei.Penuaan film SEI nduwe pengaruh sing signifikan marang kesehatan baterei.
Mulane, non-uniformity (utawa discreteness) saka paket baterei minangka manifestasi sing ora bisa dihindari saka operasi baterei.
Napa imbangan dibutuhake
Baterei beda-beda, mula apa ora nyoba nggawe padha?Amarga inkonsistensi bakal mengaruhi kinerja paket baterei.
Paket baterei ing seri ngetutake efek laras cendhak: ing sistem paket baterei kanthi seri, kapasitas kabeh sistem baterei ditemtokake dening unit tunggal sing paling cilik.
Upaminipun kita duwe paket baterei sing kasusun saka telung baterei:
Aku ngerti yen overcharging lan overdischarging bisa ngrusak batre.Mulane, nalika baterei B wis kebak nalika ngisi daya utawa nalika SoC baterei B kurang banget nalika discharging, iku perlu kanggo mungkasi ngisi daya lan discharging kanggo nglindhungi baterei B. Akibaté, daya baterei A lan C ora bisa kanthi lengkap. digunakke.Iki ndadékaké kanggo:
Kapasitas paket baterei sing bisa digunakake wis suda: Baterei A lan C, sing bisa nggunakake kapasitas sing kasedhiya, saiki ora bisa digunakake kanggo nampung Baterei B. Iku kaya wong loro kanthi sikil telu sing diikat bebarengan, kanthi wong sing luwih dhuwur ora bisa njupuk langkah gedhe.
Urip baterei suda: Dawane langkah sing luwih cilik mbutuhake langkah liyane lan nggawe sikil luwih kesel.Kanthi kapasitas suda, jumlah siklus pangisian daya lan discharge mundhak, nyebabake degradasi baterei luwih gedhe.Contone, sel siji bisa entuk 4000 siklus kanthi 100% DoD, nanging ing panggunaan nyata ora bisa tekan 100% lan jumlah siklus mesthi ora bakal tekan 4000.
*DoD, ambane discharge, nuduhake persentasi kapasitas discharge baterei kanggo kapasitas dirating baterei.
Baterei sing ora konsisten nyebabake nyuda kinerja baterei.Nalika ukuran modul baterei gedhe, sawetara strings baterei disambungake ing seri, lan prabédan voltase siji gedhe bakal nimbulaké kapasitas kabeh kothak kanggo ngurangi.Sing liyane baterei disambungake ing seri, liyane kapasitas padha ilang.Nanging, ing aplikasi kita, utamane ing aplikasi sistem panyimpenan energi, ana rong syarat penting:
Sing pertama yaiku baterei sing umure dawa, sing bisa nyuda biaya operasi lan pangopènan.Sistem panyimpenan energi nduweni syarat dhuwur kanggo umur baterei.Umume sing domestik dirancang kanggo 15 taun.Yen kita nganggep 300 siklus saben taun, 15 taun yaiku 4500 siklus, sing isih dhuwur banget.Kita kudu nggedhekake urip saben baterei supaya total urip kabeh baterei bisa tekan desain urip sabisa, lan ngurangi impact saka sawur baterei ing urip saka baterei.
Siklus jero kapindho, utamane ing skenario aplikasi cukur puncak, ngeculake siji kWh listrik liyane bakal nggawa siji titik revenue liyane.Sing ngomong, kita bakal nindakake 80% DoD utawa 90% DoD.Nalika siklus jero digunakake ing sistem panyimpenan energi, panyebaran baterei sajrone discharge buntut bakal katon.Mulane, kanggo mesthekake release lengkap saka kapasitas saben sel siji ing kondisi daya jero lan discharging jero, iku perlu kanggo mbutuhake panyimpenan energi BMS duwe kemampuan Manajemen ekualisasi kuwat lan nyuda kedadeyan saka konsistensi antarane sel baterei. .
Iki loro syarat sing persis nalisir inconsistency baterei.Kanggo entuk aplikasi paket baterei sing luwih efisien, kita kudu duwe teknologi imbangan sing luwih efektif kanggo nyuda pengaruh inkonsistensi baterei.
teknologi keseimbangan
Teknologi ekualisasi baterei minangka cara kanggo nggawe baterei kanthi kapasitas sing beda-beda.Ana rong cara ekualisasi sing umum: ekualisasi searah pasif (pemerataan pasif) lan pemerataan bidirectional transfer energi (pemerataan aktif).
(1) Keseimbangan pasif
Prinsip ekualisasi pasif yaiku paralel resistor discharge sing bisa diganti ing saben senar baterei.BMS ngontrol resistor discharge kanggo ngeculake sel voltase sing luwih dhuwur, mbuwang energi listrik minangka panas.Contone, nalika baterei B meh kebak, ngalih mbukak kanggo ngidini resistor ing baterei B kanggo dissipate keluwihan energi listrik minangka panas.Banjur ngisi daya terus nganti baterei A lan C uga kebak.
Cara iki mung bisa ngeculake sel voltase dhuwur, lan ora bisa ngisi ulang sel sing kurang kapasitas.Amarga watesan daya saka resistance discharge, saiki ekualisasi umume cilik (kurang saka 1A).
Keuntungan saka ekualisasi pasif yaiku biaya murah lan desain sirkuit sing prasaja;kerugian iku adhedhasar kapasitas baterei paling isih kanggo equalization, kang ora bisa nambah kapasitas batre karo kapasitas isih kurang, lan 100% saka daya equalized boroske ing wangun panas.
(2) Keseimbangan aktif
Liwat algoritma, pirang-pirang senar baterei nransfer energi sel voltase dhuwur menyang sel voltase sithik nggunakake komponen panyimpenan energi, ngeculake baterei sing luwih dhuwur lan nggunakake energi sing dibebasake kanggo ngisi sel voltase ngisor.Energi utamane ditransfer tinimbang disipasi.
Kanthi cara iki, nalika ngisi daya, baterei B, sing tekan voltase 100% luwih dhisik, dibuwang menyang A lan C, lan telung baterei diisi kanthi lengkap.Sajrone discharge, nalika daya baterei B isih kurang, A lan C "ngisi daya" B, supaya sel B ora tekan ambang SOC kanggo mungkasi discharge supaya cepet.
Fitur utama teknologi balancing aktif
(1) Balance voltase dhuwur lan kurang kanggo nambah efficiency saka Pack baterei: Sajrone ngisi daya lan discharging lan ing liyane, baterei voltase dhuwur bisa kosong lan baterei kurang voltase bisa kebak;
(2) Transfer energi kurang mundhut: energi utamane ditransfer tinimbang mung ilang, ningkatake efisiensi pemanfaatan daya;
(3) Arus keseimbangan gedhe: Umume, arus keseimbangan antara 1 lan 10A, lan keseimbangane luwih cepet;
Ekualisasi aktif mbutuhake konfigurasi sirkuit sing cocog lan piranti panyimpenan energi, sing nyebabake volume gedhe lan tambah biaya.Kahanan loro kasebut bebarengan nemtokake manawa pemerataan aktif ora gampang dipromosekake lan ditrapake.
Kajaba iku, proses ngisi daya lan discharging ekualisasi aktif kanthi implisit nambah umur siklus baterei.Kanggo sel sing mbutuhake ngisi daya lan mbuwang kanggo entuk keseimbangan, beban kerja tambahan bisa nyebabake sel kasebut ngluwihi umur sel biasa, sing nyebabake longkangan kinerja luwih gedhe karo sel liyane.
Sawetara ahli percaya yen rong ekspresi ing ndhuwur kudu cocog karo keseimbangan disipatif lan keseimbangan non-dissipatif.Apa aktif utawa pasif kudu gumantung ing acara sing nyebabake proses keseimbangan.Yen sistem tekan negara sing kudu pasif, iku pasif.Yen wis disetel dening manungsa, nyetel program keseimbangan nalika ora perlu diimbangi diarani keseimbangan aktif.
Contone, nalika discharge ing mburi, sel voltase paling wis tekan discharge voltase cut-off, nalika sel liyane isih duwe daya.Ing wektu iki, supaya bisa ngeculake listrik sabisa, sistem kasebut nransfer listrik saka sel energi dhuwur menyang sel sing kurang energi, supaya proses discharge bisa terus nganti kabeh daya dibuwang.Iki minangka proses ekualisasi pasif.Yen sistem prédhiksi bakal ana ora imbangan ing mburi discharge nalika isih ana 40% saka daya, iku bakal miwiti proses ekualisasi aktif.
Ekualisasi aktif dipérang dadi cara terpusat lan desentralisasi.Cara ekualisasi terpusat entuk energi saka kabeh baterei, banjur nggunakake piranti konversi energi kanggo nambah energi menyang baterei kanthi energi sing kurang.Ekualisasi desentralisasi kalebu sambungan panyimpenan energi ing antarane baterei jejer, sing bisa dadi induktor utawa kapasitor, ngidini energi mili ing antarane baterei sing jejer.
Ing strategi kontrol keseimbangan saiki, ana sing njupuk voltase sel minangka parameter target kontrol, lan uga ana sing ngusulake nggunakake SOC minangka parameter target kontrol keseimbangan.Njupuk voltase sel minangka conto.
Pisanan, setel sepasang nilai ambang kanggo miwiti lan mungkasi ekualisasi: contone, ing sakumpulan baterei, nalika prabédan antarane voltase ekstrem sel siji lan voltase rata-rata pesawat tekan 50mV, ekualisasi diwiwiti, lan nalika tekan 5mV, ekualisasi wis rampung.
BMS nglumpukake voltase saben sel miturut siklus akuisisi tetep, ngetung nilai rata-rata, banjur ngetung prabédan antarane saben voltase sel lan nilai rata-rata;
Yen prabédan maksimum tekan 50mV, BMS kudu miwiti proses ekualisasi;
Terusake langkah 2 sajrone proses ekualisasi nganti nilai prabédan kabeh kurang saka 5mV, banjur mungkasi ekualisasi.
Sampeyan kudu nyatet sing ora kabeh BMSs mbutuhake langkah iki, lan strategi sakteruse bisa beda-beda gumantung ing cara imbangan.
Teknologi imbangan uga ana gandhengane karo jinis baterei.Umumé, LFP luwih cocok kanggo imbangan aktif, dene baterei terner cocok kanggo imbangan pasif.
Tahap kompetisi sing kuat ing BMS biasane didhukung dening biaya lan linuwih.Saiki, verifikasi eksperimen babagan keseimbangan aktif durung bisa ditindakake.Tingkat safety fungsional samesthine bakal pindhah menyang ASIL-C lan ASIL-D, nanging biayane cukup dhuwur.Mulane, perusahaan gedhe saiki ngati-ati babagan riset balancing aktif.Sawetara pabrik gedhe malah pengin mbatalake modul balancing lan kabeh imbangan ditindakake ing njaba, padha karo pangopènan kendaraan bahan bakar.Saben-saben kendaraan lelungan ing jarak tartamtu, bakal menyang toko 4S kanggo imbangan eksternal.Iki bakal nyuda biaya kabeh BMS kendaraan lan uga entuk manfaat kanggo toko 4S sing cocog.Iku kahanan win-win kanggo kabeh pihak.Mulane, kanthi pribadi, aku ngerti manawa iki bisa dadi tren!
3.3 Proteksi - diagnosa kesalahan lan weker
Pemantauan BMS dicocogake karo hardware sistem listrik, lan dipérang dadi tingkat kegagalan sing beda (gagal cilik, gagal serius, gagal fatal) miturut kahanan kinerja baterei sing beda.Langkah-langkah penanganan sing beda-beda ditindakake ing tingkat kegagalan sing beda-beda: bebaya, watesan daya utawa pemotongan tegangan dhuwur langsung.Gagal kalebu kegagalan akuisisi data lan rasionalitas, kegagalan listrik (sensor lan aktuator), kegagalan komunikasi, lan kegagalan status baterei.
Conto umum yaiku nalika baterei overheat, BMS nemtokake manawa baterei dadi panas banget adhedhasar suhu baterei sing diklumpukake, banjur ngontrol sirkuit baterei iki kanggo medhot, nindakake proteksi overheating, lan ngirim tandha menyang sistem manajemen kayata EMS.
3.4 Komunikasi
Operasi normal BMS ora bisa dipisahake saka fungsi komunikasi.Apa sing ngontrol baterei sajrone manajemen baterei, ngirim status baterei menyang jagad njaba, utawa nampa instruksi kontrol, komunikasi sing stabil dibutuhake.
Ing sistem baterei daya, siji ujung BMS disambungake menyang baterei, lan ujung liyane disambungake menyang kontrol lan sistem elektronik kabeh kendaraan.Lingkungan sakabèhé nggunakake protokol CAN, nanging ana bedane antarane nggunakake CAN internal antarane komponen internal paket baterei lan nggunakake kendaraan CAN antarane paket baterei lan kabeh kendaraan.
Ing kontras, BMS panyimpenan energi lan komunikasi internal Sejatine nggunakake protokol CAN, nanging komunikasi external sawijining (eksternal utamané nuduhake PCS sistem daya panyimpenan panyimpenan daya) asring nggunakake format protokol Internet protokol TCP / IP lan protokol modbus.
4) BMS panyimpenan energi
Pabrikan BMS panyimpenan energi umume berkembang saka BMS baterei daya, mula akeh desain lan istilah sing duwe sejarah
Contone, baterei daya umume dipérang dadi BMU (Unit Monitor Baterei) lan BCU (Unit Kontrol Baterei), kanthi mantan ngempalaken data lan sing terakhir ngontrol.
Amarga sel baterei minangka proses elektrokimia, sawetara sel baterei mbentuk baterei.Amarga karakteristik saben sel baterei, ora ketompo carane tepat proses manufaktur, bakal ana kasalahan lan inconsistencies ing saben sel baterei liwat wektu lan gumantung ing lingkungan.Mula, sistem manajemen baterei yaiku kanggo ngevaluasi kahanan baterei saiki liwat paramèter sing winates, sing kaya dokter tradisional Cina sing diagnosa pasien kanthi ngamati gejala tinimbang obat Barat sing mbutuhake analisis fisik lan kimia.Analisis fisik lan kimia awak manungsa padha karo karakteristik elektrokimia baterei, sing bisa diukur nganggo instrumen eksperimen skala gedhe.Nanging, angel kanggo sistem sing dipasang kanggo ngevaluasi sawetara indikator elektrokimia.Mulane, BMS kaya dhokter Cina lawas.
4.1 Arsitektur telung lapisan BMS panyimpenan energi
Amarga akeh sel baterei ing sistem panyimpenan energi, kanggo ngirit biaya, BMS umume dileksanakake ing lapisan, kanthi rong utawa telung lapisan.Saiki, mainstream ana telung lapisan: kontrol master / kontrol master / kontrol budak.
4.2 Katrangan rinci babagan BMS panyimpenan energi
5) Kahanan saiki lan tren mangsa ngarep
Ana sawetara jinis manufaktur sing ngasilake BMS:
Kategori pisanan yaiku pangguna pungkasan kanthi daya paling dominan ing BMS baterei daya - pabrik mobil.Nyatane, kekuatan manufaktur BMS paling kuat ing luar negeri uga pabrik mobil, kayata General Motors, Tesla, lsp. Ing omah, ana BYD, Huating Power, lsp.
Kategori kapindho yaiku pabrik baterei, kalebu pabrikan sel lan produsen paket, kayata Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Battery, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad, lsp;
Produsen BMS jinis katelu yaiku sing duwe pengalaman pirang-pirang taun ing teknologi elektronika daya, lan duwe tim R&D kanthi latar mburi universitas utawa perusahaan sing gegandhengan, kayata Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology, lan Kegong Electronics.
Boten kados BMS baterei daya, kang utamané didominasi dening manufaktur kendaraan terminal, misale jek sing pangguna pungkasan baterei panyimpenan energi ora perlu utawa tumindak tartamtu kanggo melu ing riset lan pangembangan lan Manufaktur saka BMS.Ora mungkin dheweke bakal mbuwang akeh dhuwit lan energi kanggo ngembangake sistem manajemen baterei kanthi skala gedhe.Mulane, bisa dianggep yen industri BMS baterei panyimpenan energi kurang pemain penting karo kaluwihan Absolute, ninggalake papan ageng kanggo pembangunan lan bayangan kanggo manufaktur baterei lan vendor fokus ing BMS panyimpenan energi.Yen pasar panyimpenan energi ditetepake, bakal menehi manufaktur baterei lan manufaktur BMS profesional akeh kamar kanggo pembangunan lan resistance kurang competitive.
Saiki, ana sawetara manufaktur BMS profesional sing fokus ing pangembangan BMS panyimpenan energi, utamane amarga pasar panyimpenan energi isih ana ing tahap awal lan isih akeh keraguan babagan pangembangan panyimpenan energi ing pasar.Mulane, akeh manufaktur durung ngembangake BMS sing ana gandhengane karo panyimpenan energi.Ing lingkungan bisnis sing nyata, ana uga manufaktur sing tuku BMS baterei kendaraan listrik kanggo digunakake minangka BMS kanggo baterei panyimpenan energi.Dipercaya manawa ing mangsa ngarep, produsen BMS kendaraan listrik profesional uga bakal dadi bagean penting saka pemasok BMS sing digunakake ing proyek panyimpenan energi skala gedhe.
Ing tahap iki, ora ana standar seragam kanggo BMS sing diwenehake dening macem-macem pemasok sistem panyimpenan energi.Produsen beda duwe desain lan definisi sing beda kanggo BMS, lan gumantung saka baterei sing beda-beda sing kompatibel, algoritma SOX, teknologi ekualisasi, lan isi data komunikasi sing diunggah bisa uga beda-beda.Ing aplikasi praktis BMS, beda kasebut bakal nambah biaya aplikasi lan ngrugekake pangembangan industri.Mula, standarisasi lan modularisasi BMS uga bakal dadi arah pangembangan penting ing mangsa ngarep.
Wektu kirim: Jan-15-2024