ბატარეის მართვის სისტემა BMS ცოდნა და ფუნქცია, შესავალი

BMS-ის სრული სახელია ბატარეის მართვის სისტემა.ეს არის მოწყობილობა, რომელიც აკონტროლებს ენერგიის შესანახი ბატარეების სტატუსს.იგი ძირითადად გამოიყენება ინდივიდუალური ბატარეის უჯრედების ინტელექტუალური მართვისა და შენარჩუნებისთვის, ბატარეების გადატვირთვისა და გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად, ბატარეის მუშაობის გახანგრძლივებისა და ბატარეის მდგომარეობის მონიტორინგისთვის.ზოგადად, BMS წარმოდგენილია როგორც მიკროსქემის დაფა ან აპარატურის ყუთი.

 

BMS არის ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემის ერთ-ერთი ძირითადი ქვესისტემა, რომელიც პასუხისმგებელია ბატარეის ენერგიის შესანახ განყოფილებაში თითოეული ბატარეის მუშაობის სტატუსის მონიტორინგზე და ენერგიის შესანახი განყოფილების უსაფრთხო და საიმედო მუშაობის უზრუნველყოფაზე.BMS-ს შეუძლია რეალურ დროში აკონტროლოს და შეაგროვოს ენერგიის შესანახი ბატარეის სტატუსის პარამეტრები (მათ შორის, მაგრამ არ შემოიფარგლება მხოლოდ ერთი უჯრედის ძაბვის, ბატარეის ბოძის ტემპერატურა, ბატარეის მარყუჟის დენი, ბატარეის პაკეტის ტერმინალის ძაბვა, ბატარეის სისტემის საიზოლაციო წინააღმდეგობა და ა.შ.) და განახორციელოს საჭირო ანალიზი და გაანგარიშება შესაბამისი სტატუსის პარამეტრებზე, რათა მიიღოთ მეტი სისტემის სტატუსის შეფასების პარამეტრები.მას ასევე შეუძლია მიაღწიოს ენერგიის შესანახ ბატარეის ეფექტურ კონტროლს, დაცვის კონტროლის სპეციფიკური სტრატეგიების მიხედვით, რათა უზრუნველყოს მთელი ბატარეის ენერგიის შესანახი განყოფილების უსაფრთხო და საიმედო მუშაობა.ამავდროულად, BMS-ს შეუძლია ურთიერთქმედება სხვა გარე მოწყობილობებთან (PCS, EMS, ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემა და ა. სადგური, რომელიც უზრუნველყოფს ელექტროსადგურის უსაფრთხო, საიმედო და ეფექტური ფუნქციონირებას.

2) არქიტექტურა

ტოპოლოგიის არქიტექტურის თვალსაზრისით, BMS იყოფა ორ კატეგორიად: ცენტრალიზებული და განაწილებული სხვადასხვა პროექტის მოთხოვნების შესაბამისად.

 

ცენტრალიზებული BMS

მარტივად რომ ვთქვათ, ცენტრალიზებული BMS იყენებს ერთ BMS აპარატურას ყველა უჯრედის შესაგროვებლად, რომელიც შესაფერისია რამდენიმე უჯრედის მქონე სცენარებისთვის.

ცენტრალიზებულ BMS-ს აქვს დაბალი ღირებულების, კომპაქტური სტრუქტურისა და მაღალი საიმედოობის უპირატესობები და ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის, დაბალი ჯამური წნევით და ბატარეის სისტემის მცირე მოცულობის სცენარებში, როგორიცაა ელექტრული ხელსაწყოები, რობოტები (მოძრავი რობოტები, დამხმარე რობოტები). IOT ჭკვიანი სახლები (სამრეცხაო რობოტები, ელექტრო მტვერსასრუტები), ელექტრო სატვირთო მანქანები, ელექტრო დაბალსიჩქარიანი მანქანები (ელექტრო ველოსიპედები, ელექტრო მოტოციკლები, ელექტრო ღირშესანიშნაობების მანქანები, ელექტრო საპატრულო მანქანები, ელექტრო გოლფის ურიკები და ა.შ.) და მსუბუქი ჰიბრიდული მანქანები.

ცენტრალიზებული BMS აპარატურა შეიძლება დაიყოს მაღალი ძაბვის და დაბალი ძაბვის ზონებად.მაღალი ძაბვის ზონა პასუხისმგებელია ერთუჯრედიანი ძაბვის, სისტემის მთლიანი ძაბვისა და იზოლაციის წინააღმდეგობის მონიტორინგზე.დაბალი ძაბვის ზონაში შედის ელექტრომომარაგების სქემები, CPU სქემები, CAN საკომუნიკაციო სქემები, კონტროლის სქემები და ა.შ.

რამდენადაც სამგზავრო მანქანების კვების ბატარეის სისტემა აგრძელებს განვითარებას მაღალი სიმძლავრის, მაღალი საერთო წნევისა და დიდი მოცულობისკენ, განაწილებული BMS არქიტექტურები ძირითადად გამოიყენება დანამატის ჰიბრიდულ და სუფთა ელექტრო მანქანების მოდელებში.

განაწილებული BMS

ამჟამად, ინდუსტრიაში განაწილებული BMS-ის სხვადასხვა ტერმინია და სხვადასხვა კომპანიებს განსხვავებული სახელები აქვთ.დენის ბატარეას BMS ძირითადად აქვს Master-Slave ორსაფეხურიანი არქიტექტურა:

 

ენერგიის შესანახი BMS, როგორც წესი, სამსაფეხურიანი არქიტექტურაა ბატარეის პაკეტის დიდი ზომის გამო, ძირითადი საკონტროლო ფენით, ძირითადი და ძირითადი საკონტროლო ფენების ზემოთ.

ისევე, როგორც ბატარეები ქმნიან ბატარეის კლასტერებს, რომლებიც, თავის მხრივ, ქმნიან დასტას, სამსაფეხურიანი BMS ასევე მიჰყვება იმავე აღმავალ წესს:

კონტროლიდან: ბატარეის მართვის განყოფილება (BMU), რომელიც აგროვებს ინფორმაციას ცალკეული ბატარეებიდან.

აკონტროლეთ ბატარეის ელემენტის ძაბვა და ტემპერატურა

ბატარეის გათანაბრება პაკეტში

ინფორმაციის ატვირთვა

თერმული მართვა

არანორმალური სიგნალიზაცია

ძირითადი კონტროლი: ბატარეის კლასტერის მართვის განყოფილება: BCU (ბატარეის კლასტერული ერთეული, ასევე ცნობილი როგორც მაღალი ძაბვის მართვის განყოფილება HVU, BCMU და ა.

ბატარეის კასეტური დენის მიღება, მთლიანი ძაბვის მიღება, გაჟონვის გამოვლენა

დაცვა გამორთვის დროს, როდესაც ბატარეის მდგომარეობა არანორმალურია

BMS-ის მენეჯმენტის პირობებში, სიმძლავრის კალიბრაცია და SOC კალიბრაცია შეიძლება განხორციელდეს ცალ-ცალკე, როგორც შემდგომი დატენვისა და განმუხტვის მართვის საფუძველი.

ბატარეის მასივის მართვის განყოფილება (BAU) პასუხისმგებელია ბატარეების ცენტრალიზებულ მართვაზე ენერგიის შესანახი ბატარეების დასტაში.ის უერთდება ბატარეის კლასტერის მართვის სხვადასხვა ერთეულს და ცვლის ინფორმაციას სხვა მოწყობილობებთან, რათა უზრუნველყოს გამოხმაურება ბატარეის მასივის მუშაობის სტატუსზე.

ბატარეის მასივის დატენვის და განმუხტვის მართვა

BMS სისტემის თვითშემოწმება და ხარვეზის დიაგნოზის სიგნალიზაცია

ბატარეის პაკეტის გაუმართაობის დიაგნოზის სიგნალიზაცია

უსაფრთხოების დაცვა ბატარეის მასივში სხვადასხვა დარღვევებისა და გაუმართაობისგან

დაუკავშირდით სხვა მოწყობილობებს, როგორიცაა PCS და EMS

მონაცემთა შენახვა, გადაცემა და დამუშავება

ბატარეის მართვის ფენა: პასუხისმგებელია ცალკეული ბატარეების სხვადასხვა ინფორმაციის (ძაბვა, ტემპერატურა) შეგროვებაზე, ბატარეების SOC და SOH გაანგარიშებაზე და ანალიზზე, ცალკეული ბატარეების აქტიური გათანაბრების მიღწევაზე და ცალკეული ბატარეების არანორმალური ინფორმაციის ატვირთვაზე ბატარეის პაკეტის ერთეულის BCMU ფენაში.CAN გარე კომუნიკაციის საშუალებით, იგი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გვირილის ჯაჭვის საშუალებით.

ბატარეის მართვის ფენა: პასუხისმგებელია BMU-ს მიერ ატვირთული ცალკეული ბატარეებიდან სხვადასხვა ინფორმაციის შეგროვებაზე, ბატარეის პაკეტის შესახებ სხვადასხვა ინფორმაციის შეგროვებაზე (პაკეტის ძაბვა, პაკეტის ტემპერატურა), ბატარეის პაკეტის დატენვის და განმუხტვის დენები, ბატარეის პაკეტის SOC და SOH-ის გამოთვლა და ანალიზი. და ყველა ინფორმაციის ატვირთვა ბატარეის კლასტერული ერთეულის ფენაში BAMS.CAN გარე კომუნიკაციის საშუალებით, იგი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გვირილის ჯაჭვის საშუალებით.

ბატარეის კლასტერის მართვის ფენა: პასუხისმგებელია BCMU-ს მიერ ატვირთული ბატარეის სხვადასხვა ინფორმაციის შეგროვებაზე და ყველა ინფორმაციის ატვირთვაზე ენერგიის შენახვის მონიტორინგის EMS სისტემაში RJ45 ინტერფეისის საშუალებით;PCS-თან კომუნიკაცია, რათა გაუგზავნოს ბატარეის შესაბამისი არანორმალური ინფორმაცია PCS-ზე (CAN ან RS485 ინტერფეისი) და აღჭურვილია აპარატურის მშრალი კვანძებით PCS-თან კომუნიკაციისთვის.გარდა ამისა, იგი ახორციელებს ბატარეის სისტემის BSE (ბატარეის მდგომარეობის შეფასება) შეფასებას, ელექტრული სისტემის სტატუსის გამოვლენას, კონტაქტორის მართვას, თერმული მენეჯმენტს, ექსპლუატაციის მართვას, დატენვის მენეჯმენტს, დიაგნოსტიკურ მართვას და ახორციელებს შიდა და გარე საკომუნიკაციო ქსელის მართვას.დაქვემდებარებულებთან ურთიერთობა CAN-ის საშუალებით.

3) რას აკეთებს BMS?

BMS-ის ფუნქციები მრავალრიცხოვანია, მაგრამ ძირითადი და რაც ჩვენ ყველაზე მეტად გვაწუხებს სამი ასპექტია:

ერთ-ერთი არის სენსირება (სახელმწიფო მენეჯმენტი), რომელიც BMS-ის ძირითადი ფუნქციაა.ის ზომავს ძაბვას, წინააღმდეგობას, ტემპერატურას და საბოლოოდ გრძნობს ბატარეის მდგომარეობას.ჩვენ გვინდა ვიცოდეთ რა მდგომარეობაშია ბატარეა, რამდენი ენერგია და სიმძლავრე აქვს, რამდენად ჯანსაღია, რამდენ ენერგიას გამოიმუშავებს და რამდენად უსაფრთხოა.ეს არის გრძნობა.

მეორე არის მენეჯმენტი (ბალანსის მართვა).ზოგი ამბობს, რომ BMS არის ბატარეის ძიძა.მაშინ ამ ძიძამ უნდა მოახერხოს.რა უნდა მართოს?ეს არის ის, რომ ბატარეა მაქსიმალურად კარგი იყოს.ყველაზე ძირითადი არის ბალანსის მართვა და თერმული მართვა.

მესამე არის დაცვა (უსაფრთხოების მართვა).ძიძასაც აქვს საქმე.თუ ბატარეას აქვს გარკვეული სტატუსი, საჭიროა მისი დაცვა და განგაშის ამოქმედება.

რა თქმა უნდა, ასევე არსებობს კომუნიკაციის მართვის კომპონენტი, რომელიც გადასცემს მონაცემებს სისტემის შიგნით ან მის გარეთ გარკვეული პროტოკოლების მეშვეობით.

BMS-ს აქვს მრავალი სხვა ფუნქცია, როგორიცაა ექსპლუატაციის კონტროლი, იზოლაციის მონიტორინგი, თერმული მართვა და ა.შ., რაც აქ არ არის განხილული.

 

3.1 აღქმა – გაზომვა და შეფასება

BMS-ის ძირითადი ფუნქციაა ბატარეის პარამეტრების გაზომვა და შეფასება, მათ შორის ძირითადი პარამეტრები, როგორიცაა ძაბვა, დენი, ტემპერატურა და მდგომარეობა, ასევე ბატარეის მდგომარეობის მონაცემების გამოთვლა, როგორიცაა SOC და SOH.ელექტრო ბატარეების სფერო ასევე მოიცავს SOP (ძალაუფლების მდგომარეობა) და SOE (ენერგეტიკული მდგომარეობა) გამოთვლებს, რომლებიც აქ არ არის განხილული.ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ პირველ ორ უფრო ფართოდ გამოყენებულ მონაცემზე.

უჯრედის გაზომვა

1) ძირითადი ინფორმაციის გაზომვა: ბატარეის მართვის სისტემის ყველაზე ძირითადი ფუნქციაა ბატარეის ცალკეული უჯრედების ძაბვის, დენის და ტემპერატურის გაზომვა, რაც წარმოადგენს ბატარეის მართვის სისტემაში უმაღლესი დონის ყველა გამოთვლებისა და კონტროლის ლოგიკის საფუძველს.

2) იზოლაციის წინააღმდეგობის ტესტირება: იზოლაციის ტესტირება საჭიროა მთელი ბატარეის სისტემისთვის და ბატარეის მართვის სისტემის ფარგლებში მაღალი ძაბვის სისტემისთვის.

3) მაღალი ძაბვის ჩაკეტვის გამოვლენა (HVIL): გამოიყენება მთელი მაღალი ძაბვის სისტემის მთლიანობის დასადასტურებლად და უსაფრთხოების ზომების დასაწყებად, როდესაც მაღალი ძაბვის სისტემის მთლიანობა დარღვეულია.

SOC გაანგარიშება

SOC ეხება დამუხტვის მდგომარეობას, რაც არის ბატარეის დარჩენილი სიმძლავრე.მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის რამდენი ენერგია დარჩა ბატარეაში.

SOC არის ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი BMS-ში, რადგან ყველაფერი მასზეა დაფუძნებული.ამიტომ, მისი სიზუსტე და გამძლეობა (ასევე ცნობილია როგორც შეცდომის გამოსწორების შესაძლებლობა) ძალიან მნიშვნელოვანია.ზუსტი SOC-ის გარეშე, ვერცერთი დაცვის ფუნქცია ვერ აიძულებს BMS-ს გამართულად იმუშაოს, რადგან ბატარეა ხშირად იქნება დაცულ მდგომარეობაში, რაც შეუძლებელს ხდის ბატარეის სიცოცხლის გახანგრძლივებას.

ამჟამად, SOC-ის შეფასების ძირითადი მეთოდები მოიცავს ღია წრის ძაბვის მეთოდს, დენის ინტეგრაციის მეთოდს, კალმანის ფილტრის მეთოდს და ნერვული ქსელის მეთოდს.პირველი ორი მეთოდი ჩვეულებრივ გამოიყენება.ბოლო ორი მეთოდი მოიცავს მოწინავე ცოდნას, როგორიცაა ინტეგრაციის მოდელები და ხელოვნური ინტელექტი, რომლებიც აქ დეტალურად არ არის აღწერილი.

პრაქტიკულ აპლიკაციებში ხშირად გამოიყენება მრავალი ალგორითმი კომბინაციაში, სხვადასხვა ალგორითმები მიიღება ბატარეის დატენვისა და განმუხტვის სტატუსის მიხედვით.

ღია მიკროსქემის ძაბვის მეთოდი

ღია წრედის ძაბვის მეთოდის პრინციპია ღია წრედის ძაბვასა და SOC-ს შორის შედარებით ფიქსირებული ფუნქციონალური კავშირის გამოყენება ბატარეის გრძელვადიანი სტატიკური განლაგების პირობებში და, ამრიგად, SOC-ის შეფასება ღია წრეში ძაბვის საფუძველზე.ადრე ხშირად გამოყენებული ტყვიის მჟავა ბატარეის ელექტრო ველოსიპედი იყენებს ამ მეთოდს SOC-ის შესაფასებლად.ღია წრიული ძაბვის მეთოდი მარტივი და მოსახერხებელია, მაგრამ ასევე ბევრი უარყოფითი მხარეა:

1. აკუმულატორი დიდხანს უნდა დარჩეს მდგარი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ღია წრედის ძაბვის სტაბილიზაცია მოკლე დროში გაძნელდება;

2. არსებობს ძაბვის პლატო ბატარეებში, განსაკუთრებით ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეებში, სადაც ტერმინალური ძაბვა და SOC მრუდი დაახლოებით წრფივია SOC30%-80% დიაპაზონში;

3. ბატარეა არის სხვადასხვა ტემპერატურაზე ან ცხოვრების სხვადასხვა სტადიაზე და მიუხედავად იმისა, რომ ღია წრედის ძაბვა იგივეა, რეალური SOC სხვაობა შეიძლება იყოს დიდი;

როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე, როდესაც ჩვენ ვიყენებთ ამ ელექტრო ველოსიპედს, თუ მიმდინარე SOC ნაჩვენებია როგორც 100%, ძაბვა ეცემა აჩქარებისას და სიმძლავრე შეიძლება გამოჩნდეს 80%.როცა აჩქარებას ვწყვეტთ, ძაბვა მატულობს და სიმძლავრე 100%-მდე ბრუნდება.ასე რომ, ჩვენი ელექტრო სკუტერის დენის ჩვენება ზუსტი არ არის.როდესაც ჩვენ ვჩერდებით, მას აქვს ძალა, მაგრამ როდესაც ჩვენ ვიწყებთ, ის ეკარგება ძალა.ეს შეიძლება არ იყოს ბატარეასთან დაკავშირებული პრობლემა, მაგრამ შეიძლება გამოწვეული იყოს BMS-ის SoC ალგორითმის ძალიან მარტივია.

An-Shi ინტეგრალური მეთოდი

Anshicontinuous ინტეგრაციის მეთოდი პირდაპირ ითვლის SOC მნიშვნელობას რეალურ დროში SOC-ის განსაზღვრის მეშვეობით.

საწყისი SOC მნიშვნელობის გათვალისწინებით, რამდენადაც შესაძლებელია ბატარეის დენის გაზომვა (სადაც გამონადენი დენი დადებითია), ბატარეის სიმძლავრის ცვლილება შეიძლება ზუსტად გამოითვალოს დენის ინტეგრაციის გზით, რის შედეგადაც რჩება SOC.

ამ მეთოდს აქვს შედარებით საიმედო შეფასების შედეგები მოკლე დროში, მაგრამ მიმდინარე სენსორის გაზომვის შეცდომების და ბატარეის სიმძლავრის თანდათანობითი დეგრადაციის გამო, გრძელვადიანი დენის ინტეგრაცია გამოიწვევს გარკვეულ გადახრებს.ამიტომ, ის ჩვეულებრივ გამოიყენება ღია წრედის ძაბვის მეთოდთან ერთად SOC-ის შეფასებისთვის საწყისი მნიშვნელობის შესაფასებლად დაბალი სიზუსტის მოთხოვნებით და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კალმანის ფილტრაციის მეთოდთან ერთად SOC-ის მოკლევადიანი პროგნოზირებისთვის.

SOC (State Of Charge) ეკუთვნის BMS-ის ძირითად საკონტროლო ალგორითმს, რომელიც წარმოადგენს მიმდინარე დარჩენილი სიმძლავრის სტატუსს.ის ძირითადად მიიღწევა ამპერ-საათიანი ინტეგრაციის მეთოდით და EKF (გაფართოებული კალმანის ფილტრი) ალგორითმით, კომბინირებული კორექტირების სტრატეგიებთან (როგორიცაა ღია წრეში ძაბვის კორექტირება, სრული დატენვის კორექტირება, დატენვის ბოლოს კორექტირება, სიმძლავრის კორექტირება სხვადასხვა ტემპერატურაზე და SOH. და ა.შ.).ამპერ-საათიანი ინტეგრაციის მეთოდი შედარებით საიმედოა მიმდინარე შეძენის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად, მაგრამ ის არ არის მტკიცე.შეცდომების დაგროვების გამო, ის უნდა იყოს შერწყმული კორექტირების სტრატეგიებთან.EKF მეთოდი ძლიერია, მაგრამ ალგორითმი შედარებით რთული და რთულად განსახორციელებელია.შიდა მეინსტრიმ მწარმოებლებს შეუძლიათ მიაღწიონ სიზუსტეს 6%-ზე ნაკლებს ოთახის ტემპერატურაზე, მაგრამ მაღალ და დაბალ ტემპერატურაზე და ბატარეის შესუსტების შეფასება რთულია.

SOC კორექტირება

მიმდინარე რყევების გამო, სავარაუდო SOC შეიძლება იყოს არაზუსტი და სხვადასხვა კორექტირების სტრატეგიები უნდა იყოს ჩართული შეფასების პროცესში.

 

SOH გაანგარიშება

SOH ეხება ჯანმრთელობის მდგომარეობას, რომელიც მიუთითებს ბატარეის მიმდინარე ჯანმრთელობის მდგომარეობაზე (ან ბატარეის დეგრადაციის ხარისხზე).ეს ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც მნიშვნელობა 0-დან 100%-მდე, 80%-ზე დაბალი მნიშვნელობებით, როგორც წესი, მიჩნეულია იმაზე, რომ ბატარეა აღარ არის გამოსაყენებელი.ის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ბატარეის სიმძლავრის ან შიდა წინააღმდეგობის ცვლილებებით.სიმძლავრის გამოყენებისას, მიმდინარე ბატარეის რეალური სიმძლავრე ფასდება ბატარეის მუშაობის პროცესის მონაცემების საფუძველზე და მისი შეფარდება ნომინალურ სიმძლავრესთან არის SOH.ზუსტი SOH გააუმჯობესებს სხვა მოდულების შეფასების სიზუსტეს, როდესაც ბატარეა უარესდება.

ინდუსტრიაში არსებობს SOH-ის ორი განსხვავებული განმარტება:

SOH განმარტება ეფუძნება სიმძლავრის გაქრობას

ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენებისას ბატარეის შიგნით არსებული აქტიური მასალა თანდათან მცირდება, შიდა წინააღმდეგობა იზრდება და სიმძლავრე მცირდება.ამიტომ, SOH შეიძლება შეფასდეს ბატარეის სიმძლავრის მიხედვით.ბატარეის ჯანმრთელობის მდგომარეობა გამოიხატება როგორც მიმდინარე სიმძლავრის თანაფარდობა საწყის სიმძლავრესთან და მისი SOH განისაზღვრება როგორც:

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

სად: C_fade არის ბატარეის დაკარგული სიმძლავრე;C_standard არის ნომინალური სიმძლავრე.

IEEE სტანდარტი 1188-1996 ადგენს, რომ როდესაც კვების ელემენტის სიმძლავრე 80%-მდე იკლებს, ბატარეა უნდა შეიცვალოს.ამიტომ, ჩვენ ჩვეულებრივ მიგვაჩნია, რომ ბატარეის SOH არ არის ხელმისაწვდომი, როდესაც ის 80% -ზე დაბალია.

SOH განმარტება ეფუძნება სიმძლავრის შესუსტებას (Power Fade)

თითქმის ყველა ტიპის ბატარეის დაძველება გამოიწვევს ბატარეის შიდა წინააღმდეგობის გაზრდას.რაც უფრო მაღალია ბატარეის შიდა წინააღმდეგობა, მით ნაკლებია ხელმისაწვდომი სიმძლავრე.ამიტომ, SOH შეიძლება შეფასდეს დენის შესუსტების გამოყენებით.

3.2 მენეჯმენტი – დაბალანსებული ტექნოლოგია

თითოეულ ბატარეას აქვს საკუთარი "პიროვნება"

ბალანსზე რომ ვისაუბროთ, ბატარეებით უნდა დავიწყოთ.ერთი და იგივე მწარმოებლის მიერ იმავე პარტიაში წარმოებულ ბატარეებსაც კი აქვთ საკუთარი სიცოცხლის ციკლი და „პიროვნება“ - თითოეული ბატარეის სიმძლავრე არ შეიძლება იყოს ზუსტად იგივე.ამ შეუსაბამობის ორი მიზეზი არსებობს:

ერთი არის უჯრედების წარმოების შეუსაბამობა

ერთი არის ელექტროქიმიური რეაქციების შეუსაბამობა.

წარმოების შეუსაბამობა

წარმოების შეუსაბამობები ადვილად გასაგებია.მაგალითად, წარმოების პროცესში, დიაფრაგმის შეუსაბამობამ და კათოდისა და ანოდის მასალის შეუსაბამობამ შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის საერთო სიმძლავრის შეუსაბამობა.სტანდარტული 50AH ბატარეა შეიძლება გახდეს 49AH ან 51AH.

ელექტროქიმიური შეუსაბამობა

ელექტროქიმიის შეუსაბამობა ის არის, რომ ბატარეის დატენვის და განმუხტვის პროცესში, თუნდაც ორი უჯრედის წარმოება და დამუშავება იდენტური იყოს, თერმული გარემო ვერასოდეს იქნება თანმიმდევრული ელექტროქიმიური რეაქციის პროცესში.მაგალითად, ბატარეის მოდულების დამზადებისას, მიმდებარე რგოლის ტემპერატურა უნდა იყოს დაბალი, ვიდრე შუაში.ეს იწვევს გრძელვადიან შეუსაბამობას დატენვისა და განმუხტვის რაოდენობას შორის, რაც თავის მხრივ იწვევს ბატარეის უჯრედის არათანმიმდევრულ მოცულობას;როდესაც ბატარეის უჯრედზე SEI ფირის დატენვისა და განმუხტვის დენები არ არის თანმიმდევრული დიდი ხნის განმავლობაში, SEI ფირის დაბერებაც არათანმიმდევრული იქნება.

*SEI ფილმი: „მყარი ელექტროლიტური ინტერფეისი“ (მყარი ელექტროლიტური ინტერფეისი).თხევადი ლითიუმ-იონური ბატარეის დატენვის პირველი დატენვის პროცესის დროს, ელექტროდის მასალა რეაგირებს ელექტროლიტთან მყარი-თხევადი ფაზის ინტერფეისზე და ქმნის პასივაციის ფენას, რომელიც ფარავს ელექტროდის მასალის ზედაპირს.SEI ფილმი არის ელექტრონული იზოლატორი, მაგრამ ლითიუმის იონების შესანიშნავი გამტარი, რომელიც არა მხოლოდ იცავს ელექტროდს, არამედ არ მოქმედებს ბატარეის მუშაობაზე.SEI ფილმის დაბერება მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ბატარეის ჯანმრთელობაზე.

ამიტომ, ბატარეის პაკეტების არაერთგვაროვნება (ან დისკრეტულობა) ბატარეის მუშაობის გარდაუვალი გამოვლინებაა.

რატომ არის საჭირო ბალანსი

ბატარეები განსხვავებულია, რატომ არ უნდა სცადოთ მათი დამზადება ერთნაირი?რადგან შეუსაბამობა გავლენას მოახდენს ბატარეის პაკეტის მუშაობაზე.

ბატარეის პაკეტი სერიულად მიჰყვება მოკლე ლულის ეფექტს: ბატარეის პაკეტის სისტემაში სერიულად, მთელი ბატარეის პაკეტის სისტემის სიმძლავრე განისაზღვრება ყველაზე პატარა ერთეულით.

დავუშვათ, რომ გვაქვს ბატარეის პაკეტი, რომელიც შედგება სამი ბატარეისგან:

იცოდეთ, რომ გადატვირთვამ და გადატვირთვამ შეიძლება სერიოზულად დააზიანოს ბატარეები.ამიტომ, როდესაც B ბატარეა სრულად დატენულია დატენვის დროს ან როდესაც B ბატარეის SoC ძალიან დაბალია დატენვის დროს, აუცილებელია შეწყვიტოთ დატენვა და განმუხტვა B ბატარეის დასაცავად. შედეგად, A და C ბატარეების სიმძლავრე სრულად ვერ იქნება. გამოყენებული.

ეს იწვევს:

ბატარეის პაკეტის რეალური გამოსაყენებელი სიმძლავრე შემცირდა: ბატარეა A და C, რომლებსაც შეეძლოთ გამოეყენებინათ არსებული სიმძლავრე, ახლა ამას ვერ ახერხებენ B ბატარეის დასატევად. ეს ჰგავს ორ ადამიანს სამ ფეხზე შეკრულს. მაღალ ადამიანს არ შეუძლია დიდი ნაბიჯების გადადგმა.

შემცირებული ბატარეის ხანგრძლივობა: უფრო მცირე ნაბიჯის სიგრძე მოითხოვს მეტ ნაბიჯს და ფეხებს უფრო მეტად ღლის.შემცირებული სიმძლავრის შემთხვევაში, დატენვისა და განმუხტვის ციკლების რაოდენობა იზრდება, რაც იწვევს ბატარეის უფრო დიდ დეგრადაციას.მაგალითად, ერთ უჯრედს შეუძლია მიაღწიოს 4000 ციკლს 100% DoD-ზე, მაგრამ რეალური გამოყენებისას ის ვერ მიაღწევს 100%-ს და ციკლების რაოდენობა რა თქმა უნდა არ მიაღწევს 4000-ს.

*DoD, განმუხტვის სიღრმე, წარმოადგენს ბატარეის განმუხტვის სიმძლავრის პროცენტს ბატარეის ნომინალურ სიმძლავრესთან.

ბატარეების შეუსაბამობა იწვევს ბატარეის პაკეტის მუშაობის შემცირებას.როდესაც ბატარეის მოდულის ზომა დიდია, ბატარეების რამდენიმე სტრიქონი სერიულად არის დაკავშირებული და დიდი ერთი ძაბვის სხვაობა გამოიწვევს მთელი ყუთის სიმძლავრის შემცირებას.რაც უფრო მეტი ბატარეა უკავშირდება სერიას, მით უფრო მეტ სიმძლავრეს კარგავენ.თუმცა, ჩვენს აპლიკაციებში, განსაკუთრებით ენერგიის შენახვის სისტემის აპლიკაციებში, არსებობს ორი მნიშვნელოვანი მოთხოვნა:

პირველი არის გრძელვადიანი ბატარეა, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ექსპლუატაციისა და ტექნიკური ხარჯები.ენერგიის შესანახ სისტემას აქვს მაღალი მოთხოვნები ბატარეის პაკეტის მუშაობისთვის.საშინაოების უმეტესობა განკუთვნილია 15 წლის განმავლობაში.თუ ჩავთვლით 300 ციკლს წელიწადში, 15 წელი არის 4500 ციკლი, რაც ჯერ კიდევ ძალიან მაღალია.ჩვენ უნდა გავზარდოთ თითოეული ბატარეის ხანგრძლივობა ისე, რომ ბატარეის მთლიანი პაკეტის მთლიანმა ხანგრძლივობამ მაქსიმალურად მიაღწიოს დიზაინის ხანგრძლივობას და შევამციროთ ბატარეის დისპერსიის გავლენა ბატარეის პაკეტის ხანგრძლივობაზე.

მეორე ღრმა ციკლი, განსაკუთრებით პიკური პარსვის აპლიკაციის სცენარში, კიდევ ერთი კვტ/სთ ელექტროენერგიის გამოშვება მოგებას კიდევ ერთ პუნქტს მოუტანს.ანუ, ჩვენ გავაკეთებთ 80% DoD ან 90% DoD.როდესაც ღრმა ციკლი გამოიყენება ენერგიის შესანახ სისტემაში, გამოიხატება ბატარეის დისპერსია კუდის გამონადენის დროს.ამიტომ, იმისათვის, რომ უზრუნველვყოთ თითოეული უჯრედის სიმძლავრის სრული განთავისუფლება ღრმა დატენვისა და ღრმა განმუხტვის პირობებში, აუცილებელია ენერგიის შესანახი BMS-ს ჰქონდეს ძლიერი გათანაბრების მართვის შესაძლებლობები და თრგუნოს ბატარეის უჯრედებს შორის თანმიმდევრულობის წარმოქმნა. .

ეს ორი მოთხოვნა ზუსტად ეწინააღმდეგება ბატარეის შეუსაბამობას.უფრო ეფექტური ბატარეის აპლიკაციების მისაღწევად, ჩვენ უნდა გვქონდეს უფრო ეფექტური დაბალანსების ტექნოლოგია ბატარეის შეუსაბამობის ზემოქმედების შესამცირებლად.

წონასწორობის ტექნოლოგია

ბატარეის გათანაბრების ტექნოლოგია არის გზა სხვადასხვა სიმძლავრის ბატარეების ერთნაირი გასაკეთებლად.არსებობს ორი საერთო გათანაბრების მეთოდი: ენერგიის გაფანტვის ცალმხრივი გათანაბრება (პასიური გათანაბრება) და ენერგიის გადაცემის ორმხრივი გათანაბრება (აქტიური გათანაბრება).

(1) პასიური ბალანსი

პასიური გათანაბრების პრინციპი არის ბატარეების თითოეულ სტრიქონზე გადამრთველი გამონადენის რეზისტორის პარალელურად.BMS აკონტროლებს გამონადენის რეზისტორს უფრო მაღალი ძაბვის უჯრედების განმუხტვის მიზნით, ანაწილებს ელექტრო ენერგიას სითბოს სახით.მაგალითად, როდესაც B ბატარეა თითქმის სრულად არის დამუხტული, გადამრთველი იხსნება, რათა B ბატარეის რეზისტორს მიეცეს ჭარბი ელექტრო ენერგია სითბოს სახით.შემდეგ დატენვა გრძელდება მანამ, სანამ A და C ბატარეები ასევე სრულად არ დაიტენება.

ამ მეთოდს შეუძლია მხოლოდ მაღალი ძაბვის უჯრედების განმუხტვა და არ შეიძლება დაბალი სიმძლავრის უჯრედების დატენვა.გამონადენის წინააღმდეგობის სიმძლავრის შეზღუდვის გამო, გათანაბრების დენი ზოგადად მცირეა (1A-ზე ნაკლები).

პასიური გათანაბრების უპირატესობებია დაბალი ღირებულება და მარტივი მიკროსქემის დიზაინი;ნაკლოვანებები არის ის, რომ იგი ეფუძნება ბატარეის ყველაზე დაბალ ტევადობას გათანაბრებაზე, რაც არ შეუძლია გაზარდოს დაბალი დარჩენილი სიმძლავრის მქონე ბატარეების სიმძლავრე და რომ გათანაბრებადი სიმძლავრის 100% იხარჯება სითბოს სახით.

(2) აქტიური ბალანსი

ალგორითმების მეშვეობით, ბატარეების მრავალი სტრიქონი გადასცემს მაღალი ძაბვის უჯრედების ენერგიას დაბალ ძაბვის უჯრედებზე ენერგიის შემნახველი კომპონენტების გამოყენებით, იხსნება მაღალი ძაბვის ბატარეები და იყენებს გამოთავისუფლებულ ენერგიას დაბალი ძაბვის უჯრედების დასატენად.ენერგია ძირითადად გადადის და არა იშლება.

ამგვარად, დამუხტვის დროს ბატარეა B, რომელიც პირველ რიგში აღწევს 100%-იან ძაბვას, იხსნება A და C-მდე და სამივე ბატარეა სრულად იტენება ერთად.განმუხტვის დროს, როდესაც B ბატარეის დარჩენილი დამუხტვა ძალიან დაბალია, A და C „იმუხტება“ B, რათა B უჯრედმა არ მიაღწიოს SOC ზღურბლს გამონადენის ასე სწრაფად შესაჩერებლად.

აქტიური დაბალანსების ტექნოლოგიის ძირითადი მახასიათებლები

(1) დააბალანსეთ მაღალი და დაბალი ძაბვა ბატარეის პაკეტის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად: დატენვისა და განმუხტვის დროს და დასვენების დროს შესაძლებელია მაღალი ძაბვის ბატარეების დაცლა და დაბალი ძაბვის ბატარეების დამუხტვა;

(2) ენერგიის დაბალი დანაკარგის გადაცემა: ენერგია ძირითადად გადადის და არა უბრალოდ დაკარგული, რაც აუმჯობესებს ენერგიის გამოყენების ეფექტურობას;

(3) წონასწორობის დიდი დენი: ზოგადად, წონასწორობის დენი არის 1-დან 10A-მდე და წონასწორობა უფრო სწრაფია;

აქტიური გათანაბრება მოითხოვს შესაბამისი სქემების და ენერგიის შესანახი მოწყობილობების კონფიგურაციას, რაც იწვევს დიდ მოცულობას და გაზრდილ ღირებულებას.ეს ორი პირობა ერთად განსაზღვრავს, რომ აქტიური გათანაბრების დაწინაურება და გამოყენება ადვილი არ არის.

გარდა ამისა, აქტიური გათანაბრების დატენვისა და განმუხტვის პროცესი ირიბად ზრდის ბატარეის ციკლის ხანგრძლივობას.უჯრედებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ დატენვას და განმუხტვას წონასწორობის მისაღწევად, დამატებითმა დატვირთვამ შეიძლება გამოიწვიოს მათ გადააჭარბოს ჩვეულებრივი უჯრედების დაბერებას, რაც გამოიწვევს სხვა უჯრედებთან მუშაობის უფრო დიდ განსხვავებას.

ზოგიერთი ექსპერტი თვლის, რომ ზემოთ მოცემული ორი გამონათქვამი უნდა შეესაბამებოდეს დისიპაციურ წონასწორობას და არადისიპაციურ წონასწორობას.აქტიურია თუ პასიური, უნდა იყოს დამოკიდებული მოვლენაზე, რომელიც იწვევს წონასწორობის პროცესს.თუ სისტემა აღწევს მდგომარეობას, სადაც უნდა იყოს პასიური, ის პასიურია.თუ ის დაყენებულია ადამიანების მიერ, წონასწორობის პროგრამის დაყენებას მაშინ, როცა არ არის საჭირო დაბალანსება, ეწოდება აქტიური წონასწორობა.

მაგალითად, როდესაც გამონადენი დასასრულია, ყველაზე დაბალი ძაბვის უჯრედმა მიაღწია გამონადენის გამორთვის ძაბვას, ხოლო სხვა უჯრედებს ჯერ კიდევ აქვთ ძალა.ამ დროს, იმისთვის, რომ რაც შეიძლება მეტი ელექტროენერგია დაითხოვოს, სისტემა მაღალენერგეტიკული უჯრედების ელექტროენერგიას გადასცემს დაბალ ენერგიულ უჯრედებს, რაც საშუალებას აძლევს განმუხტვის პროცესი გაგრძელდეს მანამ, სანამ მთელი სიმძლავრე არ დაითხოვება.ეს არის პასიური გათანაბრების პროცესი.თუ სისტემა იწინასწარმეტყველებს, რომ იქნება დისბალანსი განმუხტვის ბოლოს, როდესაც დარჩენილია სიმძლავრის 40%, ის დაიწყებს აქტიურ გათანაბრების პროცესს.

აქტიური გათანაბრება იყოფა ცენტრალიზებულ და დეცენტრალიზებულ მეთოდებად.ცენტრალიზებული გათანაბრების მეთოდი ენერგიას იღებს მთელი ბატარეის პაკეტიდან, შემდეგ კი იყენებს ენერგიის გარდაქმნის მოწყობილობას, რათა შეავსოს ენერგია ბატარეებს ნაკლები ენერგიით.დეცენტრალიზებული გათანაბრება გულისხმობს ენერგიის შესანახ კავშირს მეზობელ ბატარეებს შორის, რომელიც შეიძლება იყოს ინდუქტორი ან კონდენსატორი, რომელიც საშუალებას აძლევს ენერგიას მიედინება მეზობელ ბატარეებს შორის.

მიმდინარე ბალანსის კონტროლის სტრატეგიაში არიან ისეთები, რომლებიც იღებენ უჯრედის ძაბვას, როგორც საკონტროლო სამიზნე პარამეტრს, ასევე არიან ისეთებიც, რომლებიც გვთავაზობენ SOC-ის გამოყენებას, როგორც ბალანსის კონტროლის სამიზნე პარამეტრს.მაგალითად, უჯრედის ძაბვის აღება.

პირველ რიგში, დააყენეთ წყვილი ზღვრული მნიშვნელობა გათანაბრების დასაწყებად და დასასრულებლად: მაგალითად, ბატარეების კომპლექტში, როდესაც განსხვავება ერთი უჯრედის უკიდურეს ძაბვასა და ნაკრების საშუალო ძაბვას შორის აღწევს 50 მვ-ს, იწყება გათანაბრება და როდის ის აღწევს 5 მვ-ს, გათანაბრება დასრულებულია.

BMS აგროვებს თითოეული უჯრედის ძაბვას ფიქსირებული შეძენის ციკლის მიხედვით, ითვლის საშუალო მნიშვნელობას და შემდეგ ითვლის განსხვავებას თითოეულ უჯრედის ძაბვასა და საშუალო მნიშვნელობას შორის;

თუ მაქსიმალური სხვაობა 50 მვ-ს მიაღწევს, BMS-ს სჭირდება გათანაბრების პროცესის დაწყება;

გააგრძელეთ ნაბიჯი 2 გათანაბრების პროცესში, სანამ სხვაობის მნიშვნელობები არ იქნება 5 მვ-ზე ნაკლები და შემდეგ დაასრულეთ გათანაბრება.

უნდა აღინიშნოს, რომ ყველა BMS არ მოითხოვს ამ ნაბიჯს და შემდგომი სტრატეგიები შეიძლება განსხვავდებოდეს ბალანსის მეთოდის მიხედვით.

ბალანსი ტექნოლოგია ასევე დაკავშირებულია ბატარეის ტიპთან.ზოგადად ითვლება, რომ LFP უფრო შესაფერისია აქტიური ბალანსისთვის, ხოლო სამიანი ბატარეები შესაფერისია პასიური ბალანსისთვის.

ინტენსიური კონკურენციის ეტაპი BMS-ში ძირითადად მხარს უჭერს ღირებულებას და საიმედოობას.ამჟამად აქტიური დაბალანსების ექსპერიმენტული შემოწმება ჯერ არ არის მიღწეული.მოსალოდნელია, რომ ფუნქციონალური უსაფრთხოების დონე გადაინაცვლებს ASIL-C და ASIL-D-ზე, მაგრამ ღირებულება საკმაოდ მაღალია.ამიტომ, ამჟამინდელი მსხვილი კომპანიები ფრთხილობენ აქტიური დაბალანსების კვლევის მიმართ.ზოგიერთ მსხვილ ქარხანას სურს გააუქმოს ბალანსის მოდული და ყველა დაბალანსება შესრულდეს გარედან, ისევე როგორც საწვავის მანქანების მოვლა.ყოველ ჯერზე, როცა მანქანა გაივლის გარკვეულ მანძილზე, ის მიდის 4S მაღაზიაში გარე დაბალანსებისთვის.ეს შეამცირებს მთელი მანქანის BMS-ის ღირებულებას და ასევე სარგებელს მოუტანს შესაბამის 4S მაღაზიას.ეს არის მომგებიანი სიტუაცია ყველა მხარისთვის.ამიტომ, პირადად მე მესმის, რომ ეს შეიძლება გახდეს ტენდენცია!

3.3 დაცვა – ხარვეზის დიაგნოზი და განგაში

BMS მონიტორინგი ემთხვევა ელექტრული სისტემის აპარატურას და იყოფა სხვადასხვა უკმარისობის დონეებად (მცირე უკმარისობა, სერიოზული უკმარისობა, ფატალური გაუმართაობა) ბატარეის მუშაობის სხვადასხვა პირობების მიხედვით.გატარების სხვადასხვა ზომები მიიღება სხვადასხვა უკმარისობის დონეზე: გაფრთხილება, დენის შეზღუდვა ან პირდაპირი მაღალი ძაბვის გათიშვა.წარუმატებლობა მოიცავს მონაცემთა შეძენისა და რაციონალურობის უკმარისობას, ელექტრო ჩავარდნებს (სენსორები და აქტივატორები), კომუნიკაციის გაუმართაობა და ბატარეის სტატუსის გაუმართაობა.

ჩვეულებრივი მაგალითია, როდესაც ბატარეა გადახურდება, BMS განსაზღვრავს, რომ ბატარეა გადახურდება შეგროვებული ბატარეის ტემპერატურის მიხედვით, შემდეგ აკონტროლებს ამ ბატარეის წრეს გათიშვის მიზნით, ასრულებს დაცვას გადახურებისგან და აგზავნის გაფრთხილებას მართვის სისტემებზე, როგორიცაა EMS.

3.4 კომუნიკაცია

BMS-ის ნორმალური ფუნქციონირება არ შეიძლება განცალკევდეს მისი საკომუნიკაციო ფუნქციისგან.იქნება ეს ბატარეის კონტროლი ბატარეის მართვის დროს, ბატარეის სტატუსის გარე სამყაროზე გადაცემა თუ მართვის ინსტრუქციების მიღება, საჭიროა სტაბილური კომუნიკაცია.

კვების ბატარეის სისტემაში BMS-ის ერთი ბოლო უკავშირდება ბატარეას, ხოლო მეორე ბოლო უკავშირდება მთელი მანქანის საკონტროლო და ელექტრონულ სისტემებს.საერთო გარემო იყენებს CAN პროტოკოლს, მაგრამ არსებობს განსხვავება შიდა CAN-ის გამოყენებას ბატარეის პაკეტის შიდა კომპონენტებს შორის და მანქანის CAN-ის გამოყენებას ბატარეის პაკეტსა და მთელ მანქანას შორის.

ამის საპირისპიროდ, ენერგიის შესანახი BMS და შიდა კომუნიკაცია ძირითადად იყენებს CAN პროტოკოლს, მაგრამ მისი გარე კომუნიკაცია (გარეგანი ძირითადად ეხება ენერგიის შესანახი ელექტროსადგურის დისპეტჩერიზაციის სისტემას PCS) ხშირად იყენებს ინტერნეტ პროტოკოლის ფორმატებს TCP/IP პროტოკოლს და modbus პროტოკოლს.

4) ენერგიის შესანახი BMS

ენერგიის შესანახი BMS მწარმოებლები, ძირითადად, ევოლუციას ახდენენ კვების ელემენტის BMS-დან, ამიტომ ბევრ დიზაინს და ტერმინს აქვს ისტორიული წარმოშობა

მაგალითად, კვების ელემენტი ზოგადად იყოფა BMU (ბატარეის მონიტორის ერთეული) და BCU (ბატარეის კონტროლის განყოფილება), სადაც პირველი აგროვებს მონაცემებს და მეორე აკონტროლებს მას.

იმის გამო, რომ ბატარეის უჯრედი ელექტროქიმიური პროცესია, ბატარეის მრავალი უჯრედი ქმნის ბატარეას.თითოეული ელემენტის მახასიათებლების გამო, რაც არ უნდა ზუსტი იყოს წარმოების პროცესი, დროთა განმავლობაში და გარემოდან გამომდინარე, იქნება შეცდომები და შეუსაბამობები თითოეულ ბატარეის უჯრედში.აქედან გამომდინარე, ბატარეის მართვის სისტემა არის ბატარეის ამჟამინდელი მდგომარეობის შეფასება შეზღუდული პარამეტრებით, რაც ცოტათი ჰგავს ტრადიციულ ჩინურ მედიცინას, რომელიც დიაგნოზირებს პაციენტს სიმპტომების დაკვირვებით და არა დასავლური მედიცინა, რომელიც მოითხოვს ფიზიკურ და ქიმიურ ანალიზს.ადამიანის სხეულის ფიზიკური და ქიმიური ანალიზი ბატარეის ელექტროქიმიური მახასიათებლების მსგავსია, რომლის გაზომვა შესაძლებელია ფართომასშტაბიანი ექსპერიმენტული ინსტრუმენტებით.თუმცა, ჩაშენებული სისტემებისთვის რთულია ელექტროქიმიის ზოგიერთი ინდიკატორის შეფასება.ამიტომ, BMS ჰგავს ძველ ჩინურ მედიცინას.

4.1 ენერგიის შესანახი BMS სამშრიანი არქიტექტურა

ენერგიის შესანახ სისტემებში ბატარეის უჯრედების დიდი რაოდენობის გამო, ხარჯების დაზოგვის მიზნით, BMS ძირითადად დანერგილია ფენებად, ორი ან სამი ფენით.ამჟამად მეინსტრიმი სამი ფენაა: სამაგისტრო კონტროლი/მასტერ კონტროლი/სლავური კონტროლი.

4.2 ენერგიის შესანახი BMS-ის დეტალური აღწერა

5) არსებული მდგომარეობა და სამომავლო ტენდენცია

არსებობს რამდენიმე ტიპის მწარმოებლები, რომლებიც აწარმოებენ BMS:

პირველი კატეგორია არის საბოლოო მომხმარებელი, რომელსაც აქვს ყველაზე დომინანტური სიმძლავრე ელექტროენერგიის ბატარეაში BMS - მანქანის ქარხნები.ფაქტობრივად, BMS-ის წარმოების ყველაზე ძლიერი ძალა საზღვარგარეთ არის ასევე ავტომობილების ქარხნები, როგორიცაა General Motors, Tesla და ა.შ. სახლში არის BYD, Huating Power და ა.შ.

მეორე კატეგორიაა ბატარეების ქარხნები, მათ შორის უჯრედების მწარმოებლები და პაკეტების მწარმოებლები, როგორიცაა Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Battery, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad და ა.შ.;

მესამე ტიპის BMS მწარმოებლები არიან ელექტრონიკის ტექნოლოგიაში მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე და ჰყავთ R&D გუნდები უნივერსიტეტის ან მასთან დაკავშირებული საწარმოს წარმოშობით, როგორიცაა Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology და Kegong Electronics.

დენის ბატარეების BMS-ისგან განსხვავებით, სადაც ძირითადად დომინირებენ ტერმინალური მანქანების მწარმოებლები, როგორც ჩანს, ენერგიის შესანახი ბატარეების საბოლოო მომხმარებლებს არ აქვთ საჭიროება ან კონკრეტული ქმედებები BMS-ის კვლევასა და განვითარებასა და წარმოებაში მონაწილეობის მისაღებად.ასევე ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ისინი დიდ ფულს და ენერგიას დახარჯონ ბატარეის მართვის ფართომასშტაბიანი სისტემების შესაქმნელად.აქედან გამომდინარე, შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ენერგიის შესანახი ბატარეის BMS ინდუსტრიას აკლია მნიშვნელოვანი მოთამაშე აბსოლუტური უპირატესობებით, რაც უტოვებს უზარმაზარ ადგილს განვითარებისა და წარმოსახვისთვის ბატარეების მწარმოებლებსა და გამყიდველებს, რომლებიც ფოკუსირდებიან ენერგიის შესანახ BMS-ზე.თუ ენერგიის შესანახი ბაზარი ჩამოყალიბდება, ის ბატარეების მწარმოებლებსა და პროფესიონალ BMS მწარმოებლებს განვითარებისთვის დიდ ადგილს და ნაკლებ კონკურენტულ წინააღმდეგობას მისცემს.

ამჟამად, შედარებით ცოტაა პროფესიონალი BMS მწარმოებლები, რომლებიც ორიენტირებულია ენერგიის შესანახი BMS-ის განვითარებაზე, ძირითადად იმის გამო, რომ ენერგიის შესანახი ბაზარი ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა და ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი ეჭვი ბაზარზე ენერგიის შენახვის სამომავლო განვითარებასთან დაკავშირებით.ამიტომ, მწარმოებლების უმეტესობას არ აქვს შემუშავებული BMS, რომელიც დაკავშირებულია ენერგიის შენახვასთან.რეალურ ბიზნეს გარემოში, ასევე არიან მწარმოებლები, რომლებიც ყიდულობენ ელექტრო ავტომობილის ბატარეას BMS, რათა გამოიყენონ როგორც BMS ენერგიის შესანახი ბატარეებისთვის.ითვლება, რომ მომავალში, პროფესიონალური ელექტრო მანქანების BMS მწარმოებლები ასევე გახდებიან BMS მომწოდებლების მნიშვნელოვანი ნაწილი, რომლებიც გამოიყენება ფართომასშტაბიანი ენერგიის შენახვის პროექტებში.

ამ ეტაპზე, არსებობს BMS-ის ერთიანი სტანდარტების ნაკლებობა, რომლებიც უზრუნველყოფილია ენერგიის შენახვის სისტემების სხვადასხვა მიმწოდებლის მიერ.სხვადასხვა მწარმოებლებს აქვთ BMS-ის განსხვავებული დიზაინი და განმარტებები და დამოკიდებულია სხვადასხვა ბატარეებთან, რომლებთანაც ისინი თავსებადია, SOX ალგორითმი, გათანაბრების ტექნოლოგია და ატვირთული საკომუნიკაციო მონაცემების შინაარსი ასევე შეიძლება განსხვავდებოდეს.BMS-ის პრაქტიკულ გამოყენებაში, ასეთი განსხვავებები გაზრდის გამოყენების ხარჯებს და საზიანო იქნება ინდუსტრიული განვითარებისთვის.აქედან გამომდინარე, BMS-ის სტანდარტიზაცია და მოდულირებაც მომავალში მნიშვნელოვანი განვითარების მიმართულება იქნება.