1) BMS भनेको के हो?
BMS को पूरा नाम ब्याट्री म्यानेजमेन्ट सिस्टम हो।यो एक उपकरण हो जसले ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरूको स्थिति निगरानी गर्दछ।यो मुख्यतया व्यक्तिगत ब्याट्री सेलहरूको बुद्धिमानी व्यवस्थापन र मर्मतका लागि प्रयोग गरिन्छ, ब्याट्रीहरूको ओभरचार्जिंग र ओभरडिस्चार्जिंग रोक्न, ब्याट्री जीवन विस्तार गर्न, र ब्याट्री स्थिति निगरानी।सामान्यतया, BMS लाई सर्किट बोर्ड वा हार्डवेयर बक्सको रूपमा प्रतिनिधित्व गरिन्छ।
BMS ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको मुख्य उपप्रणालीहरू मध्ये एक हो, ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण इकाईमा प्रत्येक ब्याट्रीको सञ्चालन स्थिति अनुगमन गर्न र ऊर्जा भण्डारण इकाईको सुरक्षित र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्न जिम्मेवार हुन्छ।BMS ले वास्तविक समयमा ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीको स्थिति प्यारामिटरहरू अनुगमन र सङ्कलन गर्न सक्छ (एकल सेल भोल्टेज, ब्याट्री पोल तापक्रम, ब्याट्री लुप वर्तमान, ब्याट्री प्याक टर्मिनल भोल्टेज, ब्याट्री प्रणाली इन्सुलेशन प्रतिरोध, इत्यादिमा सीमित छैन), र थप प्रणाली स्थिति मूल्याङ्कन मापदण्डहरू प्राप्त गर्न सान्दर्भिक स्थिति प्यारामिटरहरूमा आवश्यक विश्लेषण र गणना गर्नुहोस्।यसले सम्पूर्ण ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण इकाईको सुरक्षित र भरपर्दो सञ्चालन सुनिश्चित गर्न विशेष सुरक्षा नियन्त्रण रणनीतिहरू अनुसार ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीको प्रभावकारी नियन्त्रण पनि प्राप्त गर्न सक्छ।एकै समयमा, BMS ले अन्य बाह्य उपकरणहरू (PCS, EMS, अग्नि सुरक्षा प्रणाली, आदि) सँग यसको आफ्नै संचार इन्टरफेस र एनालग/डिजिटल इनपुट इन्टरफेस मार्फत सम्पूर्ण ऊर्जा भण्डारण शक्तिमा विभिन्न उपप्रणालीहरूको लिङ्केज नियन्त्रण गठन गर्न सक्छ। स्टेशन, पावर स्टेशनको सुरक्षित, भरपर्दो र कुशल ग्रिड-जडित सञ्चालन सुनिश्चित गर्दै।
2) वास्तुकला
टोपोलोजी आर्किटेक्चरको परिप्रेक्ष्यमा, BMS दुई कोटिहरूमा विभाजित छ: केन्द्रीकृत र विभिन्न परियोजना आवश्यकताहरू अनुसार वितरित।
केन्द्रीकृत BMS
सरल शब्दमा भन्नुपर्दा, केन्द्रीकृत BMS ले सबै कक्षहरू सङ्कलन गर्न एकल BMS हार्डवेयर प्रयोग गर्दछ, जुन केही कक्षहरू भएका परिदृश्यहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ।
केन्द्रीकृत BMS सँग कम लागत, कम्प्याक्ट संरचना, र उच्च विश्वसनीयताका फाइदाहरू छन्, र सामान्यतया कम क्षमता, कम कुल दबाब, र सानो ब्याट्री प्रणाली भोल्युम, जस्तै पावर उपकरणहरू, रोबोटहरू (रोबोटहरू ह्यान्डलिंग, सहायक रोबोटहरू) जस्ता परिदृश्यहरूमा प्रयोग गरिन्छ। IOT स्मार्ट घरहरू (स्वीपिङ रोबोटहरू, इलेक्ट्रिक भ्याकुम क्लिनरहरू), इलेक्ट्रिक फोर्कलिफ्टहरू, इलेक्ट्रिक कम-स्पीड गाडीहरू (इलेक्ट्रिक साइकलहरू, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकलहरू, विद्युतीय स्थलहरू भ्रमण गर्ने कारहरू, विद्युतीय गस्ती कारहरू, इलेक्ट्रिक गल्फ कार्टहरू, इत्यादि), र हल्का हाइब्रिड गाडीहरू।
केन्द्रीकृत BMS हार्डवेयर उच्च-भोल्टेज र कम-भोल्टेज क्षेत्रहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ।उच्च-भोल्टेज क्षेत्र एकल सेल भोल्टेज, प्रणाली कुल भोल्टेज, र इन्सुलेशन प्रतिरोध निगरानीको लागि जिम्मेवार छ।कम भोल्टेज क्षेत्रमा विद्युत आपूर्ति सर्किट, CPU सर्किट, CAN संचार सर्किट, नियन्त्रण सर्किट, र यति समावेश छ।
यात्रु सवारी साधनहरूको पावर ब्याट्री प्रणाली उच्च क्षमता, उच्च कुल दबाव, र ठूलो भोल्युम तिर विकास गर्न जारी छ, वितरित BMS आर्किटेक्चरहरू मुख्यतया प्लग-इन हाइब्रिड र शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन मोडेलहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
BMS वितरण गरियो
हाल, उद्योगमा वितरित बीएमएसका लागि विभिन्न सर्तहरू छन्, र विभिन्न कम्पनीहरूको फरक नामहरू छन्।पावर ब्याट्री BMS मा प्राय: मास्टर-स्लेभ दुई-स्तरीय वास्तुकला छ:
ब्याट्री प्याकको ठूलो आकारको कारणले ऊर्जा भण्डारण BMS सामान्यतया तीन-स्तरीय वास्तुकला हो, जसमा दास र मुख्य नियन्त्रण तहहरू माथि मास्टर नियन्त्रण तह हुन्छ।
जसरी ब्याट्रीहरूले ब्याट्री क्लस्टरहरू बनाउँछ, जसले बारीमा स्ट्याकहरू बनाउँछ, तीन-स्तरीय BMS ले पनि उही माथिको नियम पछ्याउँछ:
नियन्त्रणबाट: ब्याट्री व्यवस्थापन इकाई (BMU), जसले व्यक्तिगत ब्याट्रीहरूबाट जानकारी सङ्कलन गर्दछ।
ब्याट्री सेलको भोल्टेज र तापमान निगरानी गर्नुहोस्
प्याकेजमा ब्याट्री बराबरी
जानकारी अपलोड
थर्मल व्यवस्थापन
असामान्य अलार्म
मास्टर नियन्त्रण: ब्याट्री क्लस्टर व्यवस्थापन इकाई: BCU (ब्याट्री क्लस्टर इकाई, उच्च भोल्टेज व्यवस्थापन इकाई HVU, BCMU, आदि पनि भनिन्छ), BMU जानकारी सङ्कलन र ब्याट्री क्लस्टर जानकारी सङ्कलन गर्न जिम्मेवार।
ब्याट्री क्लस्टर हालको अधिग्रहण, कुल भोल्टेज अधिग्रहण, चुहावट पत्ता लगाउने
ब्याट्री स्थिति असामान्य हुँदा पावर-अफ सुरक्षा
BMS को व्यवस्थापन अन्तर्गत, क्षमता क्यालिब्रेसन र SOC क्यालिब्रेसन पछि चार्जिङ र डिस्चार्ज व्यवस्थापनको लागि आधारको रूपमा अलग-अलग पूरा गर्न सकिन्छ।
ब्याट्री एरे व्यवस्थापन इकाई (BAU) सम्पूर्ण ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री स्ट्याकमा ब्याट्रीहरूको केन्द्रीकृत व्यवस्थापनको लागि जिम्मेवार छ।यसले विभिन्न ब्याट्री क्लस्टर व्यवस्थापन एकाइहरूमा जडान गर्दछ र ब्याट्री एरेको सञ्चालन स्थितिमा प्रतिक्रिया प्रदान गर्न अन्य उपकरणहरूसँग जानकारी आदानप्रदान गर्दछ।
ब्याट्री एरेको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ व्यवस्थापन
BMS प्रणाली स्व-जाँच र गल्ती निदान अलार्म
ब्याट्री प्याक गल्ती निदान अलार्म
ब्याट्री एरेमा विभिन्न असामान्यताहरू र त्रुटिहरूको लागि सुरक्षा सुरक्षा
PCS र EMS जस्ता अन्य यन्त्रहरूसँग सञ्चार गर्नुहोस्
डाटा भण्डारण, प्रसारण र प्रशोधन
ब्याट्री व्यवस्थापन तह: व्यक्तिगत ब्याट्रीहरूको विभिन्न जानकारी (भोल्टेज, तापक्रम) सङ्कलन गर्न, ब्याट्रीहरूको SOC र SOH गणना र विश्लेषण गर्न, व्यक्तिगत ब्याट्रीहरूको सक्रिय समीकरण प्राप्त गर्न, र ब्याट्री प्याक इकाई तह BCMU मा व्यक्तिगत ब्याट्रीहरूको असामान्य जानकारी अपलोड गर्न जिम्मेवार।CAN बाह्य संचार मार्फत, यो डेजी चेन मार्फत एक अर्कामा जोडिएको छ।
ब्याट्री व्यवस्थापन तह: BMU द्वारा अपलोड गरिएको व्यक्तिगत ब्याट्रीहरूबाट विभिन्न जानकारी सङ्कलन गर्न जिम्मेवार, ब्याट्री प्याक (प्याक भोल्टेज, प्याक तापक्रम), ब्याट्री प्याक चार्जिङ र डिस्चार्जिङ करेन्टहरू, ब्याट्री प्याकको SOC र SOH गणना र विश्लेषण गर्ने। , र ब्याट्री क्लस्टर इकाई तह BAMS मा सबै जानकारी अपलोड गर्दै।CAN बाह्य संचार मार्फत, यो डेजी चेन मार्फत एक अर्कामा जोडिएको छ।
ब्याट्री क्लस्टर व्यवस्थापन तह: BCMU द्वारा अपलोड गरिएको विभिन्न ब्याट्री जानकारी सङ्कलन गर्न र RJ45 इन्टरफेस मार्फत ऊर्जा भण्डारण निगरानी EMS प्रणालीमा सबै जानकारी अपलोड गर्न जिम्मेवार;ब्याट्रीको सान्दर्भिक असामान्य जानकारी PCS (CAN वा RS485 इन्टरफेस) मा पठाउनको लागि PCS सँग सञ्चार गर्दै, र PCS सँग सञ्चार गर्न हार्डवेयर ड्राई नोडहरूसँग सुसज्जित।थप रूपमा, यसले ब्याट्री प्रणाली बीएसई (ब्याट्री स्टेट एस्टिमेट) मूल्याङ्कन, विद्युतीय प्रणाली स्थिति पत्ता लगाउने, सम्पर्ककर्ता व्यवस्थापन, थर्मल व्यवस्थापन, सञ्चालन व्यवस्थापन, चार्जिङ व्यवस्थापन, निदान व्यवस्थापन, र आन्तरिक र बाह्य सञ्चार नेटवर्क व्यवस्थापन गर्छ।CAN मार्फत अधीनस्थहरूसँग सञ्चार गर्दछ।
3) BMS ले के गर्छ?
BMS का कार्यहरू असंख्य छन्, तर मुख्य र के हामी सबैभन्दा बढी चिन्तित छौं तीनवटा पक्षहरू छन्:
एउटा सेन्सिङ (राज्य व्यवस्थापन) हो, जुन BMS को आधारभूत कार्य हो।यसले भोल्टेज, प्रतिरोध, तापक्रम मापन गर्छ र अन्ततः ब्याट्रीको अवस्था थाहा पाउँछ।हामी ब्याट्रीको अवस्था कस्तो छ, यसको ऊर्जा र क्षमता कति छ, यो कति स्वस्थ छ, यसले कति शक्ति उत्पादन गर्छ र कति सुरक्षित छ भन्ने कुरा जान्न चाहन्छौं।यो संवेदना हो।
दोस्रो व्यवस्थापन (संतुलन व्यवस्थापन) हो।केही मानिसहरू भन्छन् कि BMS ब्याट्री को नानी हो।त्यसपछि यो नानीले यसलाई व्यवस्थापन गर्नुपर्छ।के व्यवस्थापन गर्ने?यो ब्याट्री सकेसम्म राम्रो बनाउन छ।सबैभन्दा आधारभूत भनेको सन्तुलन व्यवस्थापन र थर्मल व्यवस्थापन हो।
तेस्रो भनेको सुरक्षा (सुरक्षा व्यवस्थापन) हो।नानीको पनि एउटा काम छ।यदि ब्याट्रीको केही स्थिति छ भने, यसलाई सुरक्षित गर्न आवश्यक छ र अलार्म उठाउन आवश्यक छ।
निस्सन्देह, त्यहाँ एक संचार व्यवस्थापन कम्पोनेन्ट पनि छ जुन निश्चित प्रोटोकलहरू मार्फत प्रणाली भित्र वा बाहिर डाटा स्थानान्तरण गर्दछ।
BMS सँग धेरै अन्य कार्यहरू छन्, जस्तै सञ्चालन नियन्त्रण, इन्सुलेशन अनुगमन, थर्मल व्यवस्थापन, आदि, जसलाई यहाँ छलफल गरिएको छैन।
3.1 धारणा - मापन र अनुमान
BMS को आधारभूत कार्य भनेको ब्याट्री मापदण्डहरू मापन र अनुमान गर्नु हो, जसमा आधारभूत मापदण्डहरू जस्तै भोल्टेज, वर्तमान, तापक्रम, र अवस्था, साथै SOC र SOH जस्ता ब्याट्री अवस्था डेटाको गणनाहरू समावेश छन्।पावर ब्याट्रीको क्षेत्रले SOP (शक्तिको अवस्था) र SOE (ऊर्जाको अवस्था) को गणनाहरू पनि समावेश गर्दछ, जुन यहाँ छलफल गरिएको छैन।हामी पहिलो दुई थप व्यापक रूपमा प्रयोग डाटामा ध्यान केन्द्रित गर्नेछौं।
सेल मापन
1) आधारभूत जानकारी मापन: ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीको सबैभन्दा आधारभूत कार्य व्यक्तिगत ब्याट्री कक्षहरूको भोल्टेज, वर्तमान, र तापक्रम मापन गर्नु हो, जुन ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीमा सबै शीर्ष-स्तर गणनाहरू र नियन्त्रण तर्कहरूको लागि आधार हो।
2) इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण: ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली भित्र सम्पूर्ण ब्याट्री प्रणाली र उच्च-भोल्टेज प्रणालीको लागि इन्सुलेशन परीक्षण आवश्यक छ।
3) उच्च-भोल्टेज इन्टरलक पत्ता लगाउने (HVIL): सम्पूर्ण उच्च-भोल्टेज प्रणालीको अखण्डता पुष्टि गर्न र उच्च-भोल्टेज प्रणाली लूपको अखण्डतामा सम्झौता हुँदा सुरक्षा उपायहरू प्रारम्भ गर्न प्रयोग गरिन्छ।
SOC गणना
SOC ले चार्जको अवस्थालाई बुझाउँछ, जुन ब्याट्रीको बाँकी क्षमता हो।सरल भाषामा भन्नुपर्दा, ब्याट्रीमा कति पावर बाँकी छ भन्ने कुरा हो।
SOC BMS मा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो, किनकि अरू सबै यसमा आधारित छन्।त्यसकारण, यसको शुद्धता र बलियोता (त्रुटि सुधार क्षमताको रूपमा पनि चिनिन्छ) अत्यन्त महत्त्वपूर्ण छ।सही SOC बिना, कुनै पनि मात्राको सुरक्षा प्रकार्यले BMS ले राम्रोसँग काम गर्न सक्दैन, किनकि ब्याट्री प्रायः सुरक्षित अवस्थामा हुनेछ, यसले ब्याट्रीको आयु बढाउन असम्भव बनाउँछ।
वर्तमानमा, मुख्यधारा SOC अनुमान विधिहरूमा खुला-सर्किट भोल्टेज विधि, वर्तमान एकीकरण विधि, कलमान फिल्टर विधि, र न्यूरल नेटवर्क विधि समावेश छ।पहिलो दुई विधिहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ।पछिल्लो दुई विधिहरूमा एकीकरण मोडेल र कृत्रिम बुद्धिमत्ता जस्ता उन्नत ज्ञान समावेश छ, जुन यहाँ विस्तृत छैन।
व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, बहु एल्गोरिदमहरू प्राय: संयोजनमा प्रयोग गरिन्छ, ब्याट्रीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ स्थितिमा निर्भर गर्दै विभिन्न एल्गोरिदमहरू अपनाइन्छ।
खुला सर्किट भोल्टेज विधि
खुला-सर्किट भोल्टेज विधिको सिद्धान्त भनेको ब्याट्रीको दीर्घकालीन स्थिर स्थानको अवस्था अन्तर्गत खुला-सर्किट भोल्टेज र SOC बीचको तुलनात्मक रूपमा निश्चित कार्यात्मक सम्बन्ध प्रयोग गर्नु हो, र यसरी खुला-सर्किट भोल्टेजमा आधारित SOC अनुमान गर्नुहोस्।पहिले सामान्य रूपमा प्रयोग गरिएको लीड एसिड ब्याट्री इलेक्ट्रिक साइकल SOC अनुमान गर्न यो विधि प्रयोग गर्दछ।ओपन सर्किट भोल्टेज विधि सरल र सुविधाजनक छ, तर त्यहाँ धेरै बेफाइदाहरू छन्:
1. ब्याट्री लामो समयको लागि खडा छोडिनु पर्छ, अन्यथा खुला सर्किट भोल्टेज छोटो समय मा स्थिर गर्न गाह्रो हुनेछ;
2. ब्याट्रीहरूमा भोल्टेज पठार हुन्छ, विशेष गरी लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीहरू, जहाँ टर्मिनल भोल्टेज र SOC कर्भ लगभग SOC30% -80% दायरामा रैखिक हुन्छन्;
3. ब्याट्री फरक तापक्रम वा विभिन्न जीवन चरणहरूमा छ, र यद्यपि खुला सर्किट भोल्टेज समान छ, वास्तविक SOC भिन्नता ठूलो हुन सक्छ;
तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, हामीले यो विद्युतीय साइकल प्रयोग गर्दा, हालको SOC १००% को रूपमा देखाइएको छ भने, गति बढाउँदा भोल्टेज घट्छ, र पावर ८०% को रूपमा देखाउन सकिन्छ।जब हामी गति बढाउन रोक्छौं, भोल्टेज बढ्छ, र पावर 100% मा फिर्ता जान्छ।त्यसैले हाम्रो इलेक्ट्रिक स्कुटरको पावर डिस्प्ले सही छैन।जब हामी रोक्छौं, यसको शक्ति हुन्छ, तर जब हामी सुरु गर्छौं, यो शक्ति समाप्त हुन्छ।यो ब्याट्रीमा समस्या नहुन सक्छ, तर BMS को SoC एल्गोरिदम धेरै सरल भएको कारणले हुन सक्छ।
आन-शी अभिन्न विधि
Anshicontinuous एकीकरण विधिले प्रत्यक्ष रूपमा SOC को परिभाषा मार्फत वास्तविक समयमा SOC मान गणना गर्दछ।
प्रारम्भिक SOC मान दिईएको छ, जबसम्म ब्याट्री वर्तमान मापन गर्न सकिन्छ (जहाँ डिस्चार्ज वर्तमान सकारात्मक छ), ब्याट्री क्षमतामा परिवर्तन वर्तमान एकीकरण मार्फत सही रूपमा गणना गर्न सकिन्छ, बाँकी SOC को परिणामस्वरूप।
यस विधिले छोटो अवधिमा अपेक्षाकृत भरपर्दो अनुमान परिणामहरू छन्, तर हालको सेन्सरको मापन त्रुटिहरू र ब्याट्री क्षमताको क्रमिक गिरावटको कारण, दीर्घकालीन वर्तमान एकीकरणले केही विचलनहरू प्रस्तुत गर्नेछ।यसैले, यो सामान्यतया कम सटीकता आवश्यकताहरु संग SOC अनुमान को लागी प्रारम्भिक मूल्य अनुमान गर्न को लागी खुला सर्किट भोल्टेज विधि संग संयोजन मा प्रयोग गरिन्छ, र छोटो अवधि SOC भविष्यवाणी को लागी Kalman फिल्टरिंग विधि संग संयोजन मा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
SOC (स्टेट अफ चार्ज) BMS को कोर कन्ट्रोल एल्गोरिथ्मसँग सम्बन्धित छ, हालको बाँकी क्षमता स्थिति प्रतिनिधित्व गर्दछ।यो मुख्यतया एम्पियर-घण्टा एकीकरण विधि र EKF (विस्तारित Kalman फिल्टर) एल्गोरिदम मार्फत प्राप्त गरिन्छ, सुधार रणनीतिहरू (जस्तै खुला सर्किट भोल्टेज सुधार, पूर्ण-चार्ज सुधार, चार्ज अन्त्य सुधार, विभिन्न तापमान र SOH अन्तर्गत क्षमता सुधार, आदि)।एम्पियर-घण्टा एकीकरण विधि हालको अधिग्रहण शुद्धता सुनिश्चित गर्ने शर्तमा अपेक्षाकृत भरपर्दो छ, तर यो बलियो छैन।त्रुटिहरूको संचयको कारण, यसलाई सुधार रणनीतिहरूसँग जोड्नुपर्दछ।EKF विधि बलियो छ तर एल्गोरिदम अपेक्षाकृत जटिल र कार्यान्वयन गर्न गाह्रो छ।घरेलु मुख्यधाराका निर्माताहरूले कोठाको तापक्रममा ६% भन्दा कम सटीकता हासिल गर्न सक्छन्, तर उच्च र कम तापक्रम र ब्याट्री क्षीणतामा अनुमान लगाउन गाह्रो हुन्छ।
SOC सुधार
हालको उतार चढावका कारण, अनुमानित SOC गलत हुन सक्छ, र विभिन्न सुधार रणनीतिहरू अनुमान प्रक्रियामा समावेश गर्न आवश्यक छ।
SOH गणना
SOH ले स्वास्थ्यको अवस्थालाई जनाउँछ, जसले ब्याट्रीको हालको स्वास्थ्य स्थिति (वा ब्याट्रीको ह्रासको डिग्री) संकेत गर्छ।यो सामान्यतया 0 र 100% बीचको मानको रूपमा प्रतिनिधित्व गरिन्छ, 80% भन्दा कम मानहरू सामान्यतया ब्याट्री अब प्रयोगयोग्य छैन भनेर संकेत गर्न मानिन्छ।यसलाई ब्याट्री क्षमता वा आन्तरिक प्रतिरोध मा परिवर्तन द्वारा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ।क्षमता प्रयोग गर्दा, हालको ब्याट्रीको वास्तविक क्षमता ब्याट्रीको सञ्चालन प्रक्रियाबाट प्राप्त डाटाको आधारमा अनुमान गरिएको छ, र मूल्याङ्कन गरिएको क्षमतामा यसको अनुपात SOH हो।एक सटीक SOH ले ब्याट्री बिग्रँदै गर्दा अन्य मोड्युलहरूको अनुमान शुद्धता सुधार गर्नेछ।
उद्योगमा SOH को दुई फरक परिभाषाहरू छन्:
क्षमता फेडमा आधारित SOH परिभाषा
लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोगको क्रममा, ब्याट्री भित्रको सक्रिय सामग्री बिस्तारै घट्दै जान्छ, आन्तरिक प्रतिरोध बढ्छ, र क्षमता क्षय हुन्छ।त्यसैले, SOH ब्याट्री क्षमता द्वारा अनुमान गर्न सकिन्छ।ब्याट्रीको स्वास्थ्य स्थितिलाई हालको क्षमता र प्रारम्भिक क्षमताको अनुपातको रूपमा व्यक्त गरिएको छ, र यसको SOH लाई निम्न रूपमा परिभाषित गरिएको छ:
SOH=(C_standard-C_fade)/C_standard ×100%
कहाँ: C_fade ब्याट्रीको हराएको क्षमता हो;C_standard नाममात्र क्षमता हो।
IEEE मानक 1188-1996 ले पावर ब्याट्रीको क्षमता 80% मा झर्दा, ब्याट्री प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ भनेर उल्लेख गर्दछ।त्यसकारण, हामी सामान्यतया विचार गर्छौं कि ब्याट्री SOH उपलब्ध छैन जब यो 80% भन्दा कम हुन्छ।
पावर क्षीणन (पावर फेड) मा आधारित SOH परिभाषा
लगभग सबै प्रकारका ब्याट्रीहरूको उमेर बढ्दै जाँदा ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोधमा वृद्धि हुन्छ।ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध जति उच्च हुन्छ, उपलब्ध पावर त्यति नै कम हुन्छ।त्यसैले, SOH पावर क्षीणन प्रयोग गरेर अनुमान गर्न सकिन्छ।
3.2 व्यवस्थापन - सन्तुलित प्रविधि
प्रत्येक ब्याट्रीको आफ्नै "व्यक्तित्व" हुन्छ
ब्यालेन्सको बारेमा कुरा गर्न, हामीले ब्याट्रीहरूसँग सुरु गर्नुपर्छ।एउटै निर्माताद्वारा एउटै ब्याचमा उत्पादन गरिएका ब्याट्रीहरूको पनि आफ्नै जीवन चक्र र "व्यक्तित्वहरू" हुन्छन् - प्रत्येक ब्याट्रीको क्षमता ठ्याक्कै समान हुन सक्दैन।यस असंगतिको दुई कारणहरू छन्:
एउटा सेल उत्पादनको असंगति हो
एउटा विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको असंगति हो।
उत्पादन असंगति
उत्पादन असंगतिहरू बुझ्न सजिलो छ।उदाहरण को लागी, उत्पादन प्रक्रिया को समयमा, डायाफ्राम असंगतिहरु र क्याथोड र एनोड सामाग्री असंगतिहरु समग्र ब्याट्री क्षमता असंगतिहरु को परिणाम हुन सक्छ।एक मानक 50AH ब्याट्री 49AH वा 51AH हुन सक्छ।
विद्युत रासायनिक असंगति
इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीको असंगतता भनेको ब्याट्री चार्ज गर्ने र डिस्चार्ज गर्ने प्रक्रियामा दुई कोषहरूको उत्पादन र प्रशोधन समान भए तापनि विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाको प्रक्रियामा थर्मल वातावरण कहिल्यै एकरूप हुन सक्दैन।उदाहरणका लागि, ब्याट्री मोड्युलहरू बनाउँदा, वरपरको घण्टीको तापक्रम बीचको भन्दा कम हुनुपर्छ।यसले चार्जिङ र डिस्चार्जिङ मात्राहरू बीचको दीर्घकालीन असंगतिमा परिणाम दिन्छ, जसले गर्दा ब्याट्री सेल क्षमता असंगत हुन्छ;जब ब्याट्री सेलमा SEI फिल्मको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ धाराहरू लामो समयसम्म असंगत हुन्छन्, SEI फिल्मको उमेर पनि असंगत हुनेछ।
*SEI फिल्म: "ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेस" (ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेस)।तरल लिथियम आयन ब्याट्रीको पहिलो चार्ज डिस्चार्ज प्रक्रियाको क्रममा, इलेक्ट्रोड सामग्रीले इलेक्ट्रोड सामग्रीको सतहलाई ढाक्ने प्यासिभेशन तह बनाउन ठोस-तरल चरण इन्टरफेसमा इलेक्ट्रोलाइटसँग प्रतिक्रिया गर्दछ।SEI फिल्म एक इलेक्ट्रोनिक इन्सुलेटर हो तर लिथियम आयनहरूको उत्कृष्ट कन्डक्टर हो, जसले इलेक्ट्रोडलाई मात्र सुरक्षित गर्दैन तर ब्याट्री कार्यलाई पनि असर गर्दैन।SEI फिल्मको बुढ्यौलीले ब्याट्रीको स्वास्थ्यमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।
तसर्थ, ब्याट्री प्याकहरूको गैर-एकरूपता (वा विशुद्धता) ब्याट्री सञ्चालनको अपरिहार्य अभिव्यक्ति हो।
किन सन्तुलन चाहिन्छ
ब्याट्रीहरू फरक छन्, त्यसोभए किन तिनीहरूलाई समान बनाउन प्रयास नगर्ने?किनभने असंगतताले ब्याट्री प्याकको कार्यसम्पादनलाई असर गर्छ।
श्रृंखलामा ब्याट्री प्याकले छोटो ब्यारेल प्रभावलाई पछ्याउँछ: श्रृंखलामा ब्याट्री प्याक प्रणालीमा, सम्पूर्ण ब्याट्री प्याक प्रणालीको क्षमता सबैभन्दा सानो एकल एकाइद्वारा निर्धारण गरिन्छ।
मानौं हामीसँग तीनवटा ब्याट्रीहरू भएको ब्याट्री प्याक छ:
e थाहा छ कि अधिक चार्जिङ र ओभर डिस्चार्जिङले ब्याट्रीहरूलाई गम्भीर रूपमा नोक्सान गर्न सक्छ।तसर्थ, जब ब्याट्री B लाई चार्ज गर्ने क्रममा पूर्ण रूपमा चार्ज हुन्छ वा जब ब्याट्री B को SoC डिस्चार्ज गर्दा धेरै कम हुन्छ, ब्याट्री B लाई जोगाउन चार्ज गर्न र डिस्चार्ज गर्न रोक्न आवश्यक हुन्छ। फलस्वरूप, ब्याट्री A र C को शक्ति पूर्ण रूपमा हुन सक्दैन। प्रयोग गरियो।यसले निम्त्याउँछ:
ब्याट्री प्याकको वास्तविक प्रयोगयोग्य क्षमता घटेको छ: ब्याट्री A र C, जुन उपलब्ध क्षमता प्रयोग गर्न सक्थ्यो, अब ब्याट्री B लाई समायोजन गर्न त्यसो गर्न असक्षम छन्। यो तीन खुट्टामा दुई जना मानिस एकैसाथ बाँधिएको जस्तै हो। अग्लो व्यक्तिले ठूला कदम चाल्न सक्दैन।
घटाइएको ब्याट्री जीवन: सानो स्ट्राइड लम्बाइले थप पाइलाहरू चाहिन्छ र खुट्टाहरूलाई थप थकित बनाउँछ।कम क्षमता संग, चार्ज र डिस्चार्ज चक्र को संख्या बढ्छ, अधिक ब्याट्री गिरावट को परिणामस्वरूप।उदाहरणका लागि, एक सेलले १००% DoD मा 4000 चक्रहरू प्राप्त गर्न सक्छ, तर वास्तविक प्रयोगमा यो 100% पुग्न सक्दैन र चक्रहरूको संख्या निश्चित रूपमा 4000 पुग्न सक्दैन।
*DoD, डिस्चार्जको गहिराई, ब्याट्रीको मूल्याङ्कन क्षमतामा ब्याट्री डिस्चार्ज क्षमताको प्रतिशत प्रतिनिधित्व गर्दछ।
ब्याट्रीहरूको असंगतताले ब्याट्री प्याकको प्रदर्शनमा कमी ल्याउँछ।जब ब्याट्री मोड्युलको साइज ठूलो हुन्छ, ब्याट्रीका धेरै स्ट्रिङहरू श्रृंखलामा जडान हुन्छन्, र ठूलो एकल भोल्टेज भिन्नताले सम्पूर्ण बक्सको क्षमता घटाउन सक्छ।शृङ्खलामा जति धेरै ब्याट्रीहरू जोडिन्छन्, त्यति नै धेरै क्षमता गुमाउँछन्।यद्यपि, हाम्रो अनुप्रयोगहरूमा, विशेष गरी ऊर्जा भण्डारण प्रणाली अनुप्रयोगहरूमा, त्यहाँ दुई महत्त्वपूर्ण आवश्यकताहरू छन्:
पहिलो लामो जीवनको ब्याट्री हो, जसले सञ्चालन र मर्मत लागतलाई धेरै कम गर्न सक्छ।ऊर्जा भण्डारण प्रणालीमा ब्याट्री प्याकको जीवनको लागि उच्च आवश्यकताहरू छन्।अधिकांश घरेलुहरू 15 वर्षको लागि डिजाइन गरिएका छन्।यदि हामी प्रति वर्ष 300 चक्र मान्छौं, 15 वर्ष 4500 चक्र हो, जुन अझै धेरै उच्च छ।हामीले प्रत्येक ब्याट्रीको जीवनलाई अधिकतम बनाउन आवश्यक छ ताकि सम्पूर्ण ब्याट्री प्याकको कुल जीवन सम्भव भएसम्म डिजाइन जीवनमा पुग्न सकोस्, र ब्याट्री प्याकको जीवनमा ब्याट्री फैलावटको प्रभावलाई कम गर्न सकियोस्।
दोस्रो गहिरो चक्र, विशेष गरी पीक शेभिङको आवेदन परिदृश्यमा, एक थप kWh बिजुली जारी गर्नाले राजस्वको एक थप बिन्दु ल्याउनेछ।त्यो भन्नु हो, हामी 80% DoD वा 90% DoD गर्नेछौं।जब ऊर्जा भण्डारण प्रणालीमा गहिरो चक्र प्रयोग गरिन्छ, टेल डिस्चार्जको समयमा ब्याट्रीको फैलावट प्रकट हुनेछ।तसर्थ, गहिरो चार्जिङ र गहिरो डिस्चार्जिङको अवस्थामा प्रत्येक एकल सेलको क्षमताको पूर्ण रिलिज सुनिश्चित गर्न, ऊर्जा भण्डारण BMS मा बलियो समानीकरण व्यवस्थापन क्षमताहरू हुन आवश्यक छ र ब्याट्री सेलहरू बीच स्थिरताको घटनालाई दबाउन आवश्यक छ। ।
यी दुई आवश्यकताहरू ब्याट्री असंगतिको ठीक विपरीत छन्।अधिक कुशल ब्याट्री प्याक अनुप्रयोगहरू प्राप्त गर्न, ब्याट्री असंगतिको प्रभावलाई कम गर्न हामीसँग अझ प्रभावकारी सन्तुलन प्रविधि हुनुपर्छ।
सन्तुलन प्रविधि
ब्याट्री इक्वलाइजेशन टेक्नोलोजी भनेको विभिन्न क्षमता भएका ब्याट्रीहरू समान बनाउने तरिका हो।त्यहाँ दुई साझा समानीकरण विधिहरू छन्: ऊर्जा अपव्यय यूनिडायरेक्शनल इक्वलाइजेसन (निष्क्रिय समानीकरण) र ऊर्जा स्थानान्तरण द्विदिशात्मक समानीकरण (सक्रिय समीकरण)।
(1) निष्क्रिय सन्तुलन
निष्क्रिय समानीकरण सिद्धान्त भनेको ब्याट्रीको प्रत्येक स्ट्रिङमा स्विच गर्न मिल्ने डिस्चार्ज रेसिस्टरलाई समानान्तर बनाउनु हो।BMS ले उच्च भोल्टेज कोशिकाहरूलाई डिस्चार्ज गर्न डिस्चार्ज रेसिस्टरलाई नियन्त्रण गर्दछ, विद्युतीय उर्जालाई तापको रूपमा नष्ट गर्दछ।उदाहरणका लागि, जब ब्याट्री B लगभग पूर्ण रूपमा चार्ज हुन्छ, ब्याट्री B मा रहेको प्रतिरोधकलाई तातोको रूपमा अतिरिक्त विद्युतीय उर्जा हटाउन अनुमति दिन स्विच खोलिन्छ।त्यसपछि ब्याट्री A र C पूरै चार्ज नभएसम्म चार्ज गरिरहन्छ।
यो विधिले उच्च-भोल्टेज कक्षहरू मात्र डिस्चार्ज गर्न सक्छ, र कम-क्षमता कक्षहरू रिचार्ज गर्न सक्दैन।डिस्चार्ज प्रतिरोधको शक्ति सीमितताको कारण, समीकरण वर्तमान सामान्यतया सानो छ (1A भन्दा कम)।
निष्क्रिय समीकरणका फाइदाहरू कम लागत र सरल सर्किट डिजाइन हुन्;बेफाइदाहरू यो हो कि यो समानीकरणको लागि सबैभन्दा कम बाँकी ब्याट्री क्षमतामा आधारित छ, जसले कम बाँकी क्षमता भएका ब्याट्रीहरूको क्षमता बढाउन सक्दैन, र 100% बराबर शक्ति गर्मीको रूपमा बर्बाद हुन्छ।
(२) सक्रिय सन्तुलन
एल्गोरिदमहरू मार्फत, ब्याट्रीहरूको बहु स्ट्रिङहरूले उच्च-भोल्टेज कक्षहरूको ऊर्जालाई ऊर्जा भण्डारण घटकहरू प्रयोग गरेर कम-भोल्टेज कक्षहरूमा स्थानान्तरण गर्दछ, उच्च-भोल्टेज ब्याट्रीहरू डिस्चार्ज गर्दछ र कम-भोल्टेज कक्षहरूलाई चार्ज गर्न जारी गरिएको ऊर्जा प्रयोग गर्दछ।ऊर्जा मुख्यतया विघटित हुनुको सट्टा स्थानान्तरण गरिन्छ।
यसरी चार्ज गर्दा, ब्याट्री B, जुन पहिले 100% भोल्टेज पुग्छ, A र C मा डिस्चार्ज हुन्छ र तीनवटा ब्याट्रीहरू एकैसाथ पूर्ण रूपमा चार्ज हुन्छन्।डिस्चार्जको समयमा, जब ब्याट्री B को बाँकी चार्ज धेरै कम हुन्छ, A र C "चार्ज" B, ताकि सेल B यति छिटो डिस्चार्ज रोक्नको लागि SOC थ्रेसहोल्डमा नपुगेको।
सक्रिय सन्तुलन प्रविधिको मुख्य विशेषताहरू
(१) ब्याट्री प्याकको दक्षता सुधार गर्न उच्च र कम भोल्टेजलाई सन्तुलनमा राख्नुहोस्: चार्ज गर्ने र डिस्चार्ज गर्दा र आराम गर्दा, उच्च-भोल्टेज ब्याट्रीहरू डिस्चार्ज गर्न सकिन्छ र कम भोल्टेज ब्याट्रीहरू चार्ज गर्न सकिन्छ;
(२) कम-नुक्सान ऊर्जा स्थानान्तरण: ऊर्जा मुख्यतया हराउनको सट्टा हस्तान्तरण गरिन्छ, ऊर्जा उपयोगको दक्षता सुधार गर्दै;
(३) ठूलो सन्तुलन प्रवाह: सामान्यतया, सन्तुलन प्रवाह 1 र 10A को बीचमा हुन्छ, र सन्तुलन छिटो हुन्छ;
सक्रिय समीकरणलाई सम्बन्धित सर्किटहरू र ऊर्जा भण्डारण उपकरणहरूको कन्फिगरेसन आवश्यक छ, जसले ठूलो मात्रा र बढ्दो लागतको नेतृत्व गर्दछ।यी दुई सर्तहरूले एकसाथ निर्धारण गर्छन् कि सक्रिय समानीकरणलाई बढावा दिन र लागू गर्न सजिलो छैन।
थप रूपमा, सक्रिय समानीकरण चार्जिङ र डिस्चार्जिङ प्रक्रियाले ब्याट्रीको चक्र जीवनलाई स्पष्ट रूपमा बढाउँछ।ब्यालेन्स प्राप्त गर्न चार्जिङ र डिस्चार्जिङ चाहिने कक्षहरूका लागि, अतिरिक्त कार्यभारले उनीहरूलाई सामान्य कक्षहरूको उमेरभन्दा बढी हुन सक्छ, जसले गर्दा अन्य कक्षहरूसँग ठूलो कार्यसम्पादन अन्तर हुन्छ।
केही विशेषज्ञहरू विश्वास गर्छन् कि माथिका दुई अभिव्यक्तिहरू विघटनशील सन्तुलन र गैर-विघटनशील सन्तुलनसँग मेल खानुपर्छ।यो सक्रिय वा निष्क्रिय हो कि सन्तुलन प्रक्रिया ट्रिगर गर्ने घटनामा निर्भर हुनुपर्छ।यदि प्रणाली एक राज्यमा पुग्छ जहाँ यो निष्क्रिय हुनुपर्दछ, यो निष्क्रिय हो।यदि यो मानव द्वारा सेट गरिएको छ भने, सन्तुलित हुनु आवश्यक नभएको बेला सन्तुलन कार्यक्रम सेट गर्नुलाई सक्रिय सन्तुलन भनिन्छ।
उदाहरणका लागि, जब डिस्चार्ज अन्त्यमा हुन्छ, सबैभन्दा कम भोल्टेज सेल डिस्चार्ज कट-अफ भोल्टेजमा पुगेको छ, जबकि अन्य कक्षहरूमा अझै शक्ति छ।यस समयमा, सकेसम्म धेरै बिजुली डिस्चार्ज गर्नको लागि, प्रणालीले उच्च-ऊर्जा कोशिकाहरूको बिजुलीलाई कम-ऊर्जा कक्षहरूमा स्थानान्तरण गर्दछ, डिस्चार्ज प्रक्रियालाई सबै शक्ति डिस्चार्ज नभएसम्म जारी राख्न अनुमति दिन्छ।यो एक निष्क्रिय समानीकरण प्रक्रिया हो।यदि प्रणालीले भविष्यवाणी गर्छ कि डिस्चार्जको अन्त्यमा असन्तुलन हुनेछ जब त्यहाँ अझै 40% पावर बाँकी छ, यसले सक्रिय समीकरण प्रक्रिया सुरु गर्नेछ।
सक्रिय समीकरण केन्द्रीकृत र विकेन्द्रीकृत विधिहरूमा विभाजित छ।केन्द्रीकृत समानीकरण विधिले सम्पूर्ण ब्याट्री प्याकबाट ऊर्जा प्राप्त गर्छ, र त्यसपछि कम ऊर्जा भएको ब्याट्रीहरूमा ऊर्जाको पूर्ति गर्न ऊर्जा रूपान्तरण उपकरण प्रयोग गर्दछ।विकेन्द्रीकृत समानीकरणले छेउछाउका ब्याट्रीहरू बीचको ऊर्जा भण्डारण लिङ्क समावेश गर्दछ, जुन इन्डक्टर वा क्यापेसिटर हुन सक्छ, जसले ऊर्जालाई छेउछाउका ब्याट्रीहरू बीच प्रवाह गर्न अनुमति दिन्छ।
हालको ब्यालेन्स नियन्त्रण रणनीतिमा, त्यहाँ ती व्यक्तिहरू छन् जसले सेल भोल्टेजलाई नियन्त्रण लक्ष्य प्यारामिटरको रूपमा लिन्छन्, र त्यहाँ पनि छन् जसले SOC लाई ब्यालेन्स नियन्त्रण लक्ष्य प्यारामिटरको रूपमा प्रयोग गर्ने प्रस्ताव गर्छन्।उदाहरणको रूपमा सेल भोल्टेज लिँदै।
पहिले, समानीकरण सुरु गर्न र अन्त्य गर्नको लागि थ्रेसहोल्ड मानहरूको जोडी सेट गर्नुहोस्: उदाहरणका लागि, ब्याट्रीहरूको सेटमा, जब एकल कक्षको चरम भोल्टेज र सेटको औसत भोल्टेज 50mV पुग्छ, समीकरण सुरु हुन्छ, र कहिले यो 5mV पुग्छ, समीकरण समाप्त भयो।
BMS ले एक निश्चित अधिग्रहण चक्र अनुसार प्रत्येक सेलको भोल्टेज सङ्कलन गर्दछ, औसत मान गणना गर्दछ, र त्यसपछि प्रत्येक सेल भोल्टेज र औसत मान बीचको भिन्नता गणना गर्दछ;
यदि अधिकतम भिन्नता 50mV पुग्छ भने, BMS ले समीकरण प्रक्रिया सुरु गर्न आवश्यक छ;
समानीकरण प्रक्रियाको क्रममा चरण 2 जारी राख्नुहोस् जबसम्म भिन्न मानहरू 5mV भन्दा कम हुँदैनन्, र त्यसपछि समानीकरण समाप्त गर्नुहोस्।
यो ध्यान दिनुपर्छ कि सबै BMS लाई यो चरण आवश्यक पर्दैन, र ब्यालेन्स विधिको आधारमा पछिल्ला रणनीतिहरू फरक हुन सक्छन्।
ब्यालेन्स टेक्नोलोजी पनि ब्याट्रीको प्रकारसँग सम्बन्धित छ।यो सामान्यतया मानिन्छ कि LFP सक्रिय ब्यालेन्सको लागि अधिक उपयुक्त छ, जबकि तिरंगी ब्याट्रीहरू निष्क्रिय ब्यालेन्सको लागि उपयुक्त छन्।
BMS मा तीव्र प्रतिस्पर्धाको चरण प्रायः लागत र विश्वसनीयता द्वारा समर्थित छ।हाल, सक्रिय सन्तुलनको प्रयोगात्मक प्रमाणीकरण अझै हासिल भएको छैन।कार्यात्मक सुरक्षाको स्तर ASIL-C र ASIL-D तर्फ सर्ने अपेक्षा गरिएको छ, तर लागत धेरै उच्च छ।त्यसकारण, हालका ठूला कम्पनीहरू सक्रिय सन्तुलन अनुसन्धानको बारेमा सतर्क छन्।केही ठूला कारखानाहरूले पनि ब्यालेन्सिङ मोड्युल रद्द गर्न चाहन्छन् र सबै सन्तुलनहरू बाह्य रूपमा प्रदर्शन गर्न चाहन्छन्, जस्तै इन्धन सवारी साधनहरूको मर्मतसम्भार।प्रत्येक पटक गाडीले निश्चित दूरीको यात्रा गर्दा, यो बाह्य सन्तुलनको लागि 4S स्टोरमा जान्छ।यसले सम्पूर्ण गाडी BMS को लागत घटाउनेछ र सम्बन्धित 4S स्टोरलाई पनि फाइदा पुग्नेछ।यो सबै दलका लागि जीतको अवस्था हो ।त्यसैले, व्यक्तिगत रूपमा, म बुझ्छु कि यो एक प्रवृत्ति हुन सक्छ!
3.3 सुरक्षा - दोष निदान र अलार्म
BMS निगरानी बिजुली प्रणाली को हार्डवेयर संग मेल खान्छ, र यो ब्याट्री को विभिन्न कार्यसम्पादन अवस्था अनुसार विभिन्न विफलता स्तर (सानो विफलता, गम्भीर विफलता, घातक विफलता) मा विभाजित छ।विभिन्न विफलता स्तरहरूमा विभिन्न ह्यान्डलिंग उपायहरू लिइन्छ: चेतावनी, पावर सीमितता वा प्रत्यक्ष उच्च-भोल्टेज कट-अफ।विफलताहरूमा डाटा अधिग्रहण र तर्कसंगतता विफलताहरू, विद्युतीय विफलताहरू (सेन्सरहरू र एक्चुएटरहरू), सञ्चार विफलताहरू, र ब्याट्री स्थिति विफलताहरू समावेश छन्।
एउटा सामान्य उदाहरण हो जब ब्याट्री धेरै तातो हुन्छ, BMS ले सङ्कलन गरिएको ब्याट्रीको तापक्रमको आधारमा ब्याट्री बढी ततिरहेको छ भनी निर्धारण गर्छ, त्यसपछि यो ब्याट्रीको सर्किटलाई विच्छेदन गर्न नियन्त्रण गर्छ, अति ताप सुरक्षा गर्छ र EMS जस्ता व्यवस्थापन प्रणालीहरूलाई अलर्ट पठाउँछ।
३.४ सञ्चार
BMS को सामान्य सञ्चालन यसको संचार प्रकार्यबाट अलग गर्न सकिँदैन।ब्याट्री व्यवस्थापनको क्रममा ब्याट्री नियन्त्रण गर्ने, बाहिरी संसारमा ब्याट्रीको स्थिति पठाउने वा नियन्त्रण निर्देशनहरू प्राप्त गर्ने हो भने, स्थिर सञ्चार आवश्यक छ।
पावर ब्याट्री प्रणालीमा, BMS को एक छेउ ब्याट्रीसँग जोडिएको छ, र अर्को छेउ सम्पूर्ण वाहनको नियन्त्रण र इलेक्ट्रोनिक प्रणालीहरूसँग जोडिएको छ।समग्र वातावरणले CAN प्रोटोकल प्रयोग गर्दछ, तर ब्याट्री प्याकको आन्तरिक कम्पोनेन्टहरू बीचको आन्तरिक CAN प्रयोग गर्ने र ब्याट्री प्याक र सम्पूर्ण सवारी साधनको बीचमा CAN प्रयोग गर्ने बीचको भिन्नता छ।
यसको विपरित, ऊर्जा भण्डारण BMS र आन्तरिक सञ्चारले मूल रूपमा CAN प्रोटोकल प्रयोग गर्दछ, तर यसको बाह्य सञ्चार (बाह्यले मुख्यतया ऊर्जा भण्डारण पावर स्टेशन प्रेषण प्रणाली PCS लाई जनाउँछ) अक्सर इन्टरनेट प्रोटोकल ढाँचाहरू TCP/IP प्रोटोकल र मोडबस प्रोटोकल प्रयोग गर्दछ।
4) ऊर्जा भण्डारण BMS
ऊर्जा भण्डारण BMS निर्माताहरू सामान्यतया पावर ब्याट्री BMS बाट विकसित हुन्छन्, त्यसैले धेरै डिजाइन र सर्तहरूको ऐतिहासिक उत्पत्ति छ
उदाहरणका लागि, पावर ब्याट्रीलाई सामान्यतया BMU (ब्याट्री मनिटर युनिट) र BCU (ब्याट्री कन्ट्रोल युनिट) मा विभाजन गरिएको छ, पहिलेको डेटा सङ्कलन गर्ने र पछिल्लोले यसलाई नियन्त्रण गर्ने।
किनभने ब्याट्री सेल एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया हो, धेरै ब्याट्री सेलहरूले ब्याट्री बनाउँछ।प्रत्येक ब्याट्री सेलको विशेषताहरूको कारणले गर्दा, उत्पादन प्रक्रिया जतिसुकै सटीक भए पनि, प्रत्येक ब्याट्री सेलमा समय र वातावरणमा निर्भर गर्दै त्रुटिहरू र असंगतिहरू हुनेछन्।तसर्थ, ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीले सीमित मापदण्डहरू मार्फत ब्याट्रीको हालको अवस्थाको मूल्याङ्कन गर्नु हो, जुन अलिकति परम्परागत चिनियाँ औषधि डाक्टरले शारीरिक र रासायनिक विश्लेषण आवश्यक पर्ने पश्चिमी औषधिको सट्टा लक्षणहरू हेरेर बिरामीको निदान गर्ने जस्तै हो।मानव शरीरको भौतिक र रासायनिक विश्लेषण ब्याट्रीको इलेक्ट्रोकेमिकल विशेषताहरूसँग मिल्दोजुल्दो छ, जुन ठूलो मात्रामा प्रयोगात्मक उपकरणहरूद्वारा मापन गर्न सकिन्छ।यद्यपि, इम्बेडेड प्रणालीहरूको लागि इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीका केही सूचकहरूको मूल्याङ्कन गर्न गाह्रो छ।त्यसैले, बीएमएस पुरानो चिनियाँ चिकित्सा डाक्टर जस्तै हो।
4.1 ऊर्जा भण्डारण BMS को तीन-तह वास्तुकला
ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूमा ब्याट्री सेलहरूको ठूलो संख्याको कारण, लागत बचत गर्न, BMS सामान्यतया दुई वा तीन तहहरू तहहरूमा लागू गरिन्छ।हाल, मुख्यधारा तीन तहहरू छन्: मास्टर नियन्त्रण / मास्टर नियन्त्रण / दास नियन्त्रण।
4.2 ऊर्जा भण्डारण BMS को विस्तृत विवरण
5) वर्तमान अवस्था र भावी प्रवृत्ति
त्यहाँ धेरै प्रकारका निर्माताहरू छन् जसले BMS उत्पादन गर्दछ:
पहिलो श्रेणी भनेको पावर ब्याट्री BMS - कार कारखानाहरूमा सबैभन्दा प्रभावशाली शक्ति भएको अन्त-प्रयोगकर्ता हो।वास्तवमा, विदेशमा सबैभन्दा बलियो BMS उत्पादन शक्ति पनि कार कारखानाहरू जस्तै जनरल मोटर्स, टेस्ला, आदि हो। स्वदेशमा BYD, Huating Power, आदि छन्।
दोस्रो श्रेणी ब्याट्री कारखानाहरू छन्, सेल निर्माताहरू र प्याक निर्माताहरू, जस्तै सैमसंग, निङ्दे टाइम्स, Xinwangda, Desay ब्याट्री, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad, आदि;
तेस्रो प्रकारका BMS निर्माताहरू पावर इलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजीमा धेरै वर्षको अनुभव भएका र विश्वविद्यालय वा सम्बन्धित उद्यम पृष्ठभूमिहरू, जस्तै Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology, र Kegong Electronics भएका R&D टोलीहरू हुन्।
पावर ब्याट्रीहरूको BMS विपरीत, जुन मुख्यतया टर्मिनल वाहन निर्माताहरूद्वारा हावी हुन्छ, यस्तो देखिन्छ कि ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरूको अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूलाई BMS को अनुसन्धान र विकास र निर्माणमा भाग लिनको लागि कुनै आवश्यकता वा विशेष कार्यहरू छैनन्।यो पनि असम्भव छ कि तिनीहरूले ठूलो मात्रामा ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीहरू विकास गर्न धेरै पैसा र ऊर्जा खर्च गर्नेछन्।तसर्थ, यो विचार गर्न सकिन्छ कि ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री BMS उद्योगले पूर्ण फाइदाहरूको साथ एक महत्त्वपूर्ण खेलाडीको कमी छ, ब्याट्री उत्पादकहरू र ऊर्जा भण्डारण BMS मा केन्द्रित विक्रेताहरूको लागि विकास र कल्पनाको लागि ठूलो ठाउँ छोडेर।यदि ऊर्जा भण्डारण बजार स्थापना भयो भने, यसले ब्याट्री निर्माताहरू र व्यावसायिक BMS निर्माताहरूलाई विकास र कम प्रतिस्पर्धी प्रतिरोधको लागि धेरै ठाउँ दिनेछ।
हाल, त्यहाँ अपेक्षाकृत थोरै व्यावसायिक BMS निर्माताहरू छन् ऊर्जा भण्डारण BMS को विकासमा केन्द्रित छन्, मुख्यतया यस तथ्यको कारणले कि ऊर्जा भण्डारण बजार अझै शैशवमा छ र बजारमा ऊर्जा भण्डारणको भविष्यको विकासको बारेमा अझै धेरै शंकाहरू छन्।त्यसकारण, धेरै निर्माताहरूले ऊर्जा भण्डारणसँग सम्बन्धित BMS विकास गरेका छैनन्।वास्तविक व्यापार वातावरणमा, त्यहाँ उत्पादकहरू पनि छन् जसले ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरूको लागि BMS को रूपमा प्रयोग गर्न विद्युतीय सवारीको ब्याट्री BMS खरिद गर्छन्।यो विश्वास गरिन्छ कि भविष्यमा, व्यावसायिक विद्युतीय सवारी BMS निर्माताहरू पनि ठूलो मात्रामा ऊर्जा भण्डारण परियोजनाहरूमा प्रयोग हुने BMS आपूर्तिकर्ताहरूको महत्त्वपूर्ण भाग बन्ने सम्भावना छ।
यस चरणमा, विभिन्न ऊर्जा भण्डारण प्रणाली आपूर्तिकर्ताहरू द्वारा प्रदान गरिएको BMS को लागि समान मापदण्डहरूको अभाव छ।विभिन्न निर्माताहरूसँग BMS का लागि फरक डिजाइन र परिभाषाहरू छन्, र तिनीहरूसँग मिल्दो विभिन्न ब्याट्रीहरूमा निर्भर गर्दै, SOX एल्गोरिथ्म, समीकरण प्रविधि, र संचार डेटा अपलोड गरिएको सामग्री पनि फरक हुन सक्छ।BMS को व्यावहारिक प्रयोगमा, त्यस्ता भिन्नताहरूले आवेदन लागत बढाउनेछ र औद्योगिक विकासको लागि हानिकारक हुनेछ।तसर्थ, BMS को मानकीकरण र मोड्युलराइजेशन पनि भविष्यमा एक महत्त्वपूर्ण विकास दिशा हुनेछ।
पोस्ट समय: जनवरी-15-2024