Sistem Manajemén Batré BMS Pangaweruh sareng Fungsi, Hiji Perkenalan

Ngaran lengkep BMS nyaéta Sistem Manajemén Batré.Ieu mangrupikeun alat anu ngawas status batré neundeun énergi.Ieu utamana dipaké pikeun manajemén calakan tur pangropéa sél batré individu, ngahulag overcharging na overdischarging tina accu, manjangkeun umur batre, sarta ngawas status batré.Sacara umum, BMS digambarkeun salaku papan sirkuit atawa kotak hardware.

 

BMS mangrupikeun salah sahiji subsistem inti sistem panyimpen énergi batré, anu tanggung jawab pikeun ngawaskeun status operasi unggal batré dina unit panyimpen énergi batré sareng mastikeun operasi anu aman sareng dipercaya tina unit panyimpen énergi.BMS tiasa ngawas sareng ngumpulkeun parameter status batré panyimpen énergi sacara real waktos (kalebet tapi henteu dugi ka tegangan sél tunggal, suhu kutub batré, arus loop batré, tegangan terminal pak batré, résistansi insulasi sistem batré, jsb.), sareng nedunan analisa perlu jeung itungan dina parameter status relevan pikeun ménta deui parameter evaluasi status sistem.Ogé bisa ngahontal kadali éféktif tina batré gudang énergi sorangan nurutkeun strategi kontrol panyalindungan husus pikeun mastikeun operasi aman tur dipercaya tina sakabéh Unit gudang énergi batré.Dina waktos anu sami, BMS tiasa berinteraksi sareng alat éksternal anu sanés (PCS, EMS, sistem panyalindungan seuneu, sareng sajabana) ngalangkungan antarmuka komunikasi sorangan sareng antarmuka input analog / digital pikeun ngabentuk kontrol beungkeutan rupa-rupa subsistem dina sakabéh kakuatan neundeun énergi. stasiun kakuatan, mastikeun aman, dipercaya, jeung efisien operasi jaringan-hubungkeun tina stasiun kakuatan.

2) Arsitéktur

Tina sudut pandang arsitéktur topologi, BMS dibagi jadi dua kategori: terpusat sareng disebarkeun dumasar kana sarat proyék anu béda.

 

BMS terpusat

Kantun nempatkeun, BMS terpusat ngagunakeun hardware BMS tunggal pikeun ngumpulkeun sakabeh sél, nu cocog pikeun skenario kalawan sababaraha sél.

BMS terpusat boga kaunggulan béaya rendah, struktur kompak, sarta reliabiliti tinggi, sarta biasa dipaké dina skenario kalawan kapasitas low, tekanan total low, sarta volume sistem batré leutik, kayaning parabot kakuatan, robot (nanganan robot, robot assistive). IOT imah pinter (robot sweeping, cleaners vakum listrik), forklifts listrik, kandaraan speed low listrik (sapédah listrik, motor listrik, mobil sightseeing listrik, mobil patroli listrik, carts golf listrik, jsb), sarta kandaraan hibrid lampu.

Hardware BMS terpusat tiasa dibagi kana tegangan tinggi sareng daérah tegangan rendah.Wewengkon tegangan tinggi tanggung jawab pikeun ngumpulkeun tegangan sél tunggal, tegangan total sistem, sareng ngawaskeun résistansi insulasi.Wewengkon tegangan handap ngawengku sirkuit catu daya, sirkuit CPU, sirkuit komunikasi CAN, sirkuit kontrol, jeung saterusna.

Nalika sistem batré kakuatan kendaraan panumpang terus berkembang nuju kapasitas anu luhur, tekanan total anu luhur, sareng volume anu ageung, arsitéktur BMS anu disebarkeun utamina dianggo dina modél kendaraan listrik hibrida plug-in sareng murni.

BMS disebarkeun

Ayeuna, aya sababaraha istilah pikeun BMS anu disebarkeun di industri, sareng perusahaan anu béda gaduh nami anu béda.Batré kakuatan BMS lolobana gaduh arsitektur dua tingkat master-slave:

 

BMS neundeun énergi biasana mangrupa arsitektur tilu-tingkat alatan ukuran badag tina pak batré, kalawan lapisan master kontrol luhureun budak jeung lapisan kontrol utama.

Sapertos batré ngabentuk klaster batré, anu janten tumpukan, BMS tilu tingkat ogé nuturkeun aturan anu sami:

Ti kadali: Unit manajemén batré (BMU), nu ngumpulkeun informasi ti accu individu.

Monitor tegangan sareng suhu sél batré

Equalization batré dina iket

Inpormasi unggah

manajemén termal

Alarm abnormal

Kontrol Master: Unit manajemén klaster batré: BCU (unit klaster batré, ogé katelah Unit manajemén tegangan tinggi HVU, BCMU, jeung sajabana), jawab ngumpulkeun informasi BMU sarta ngumpulkeun informasi klaster batré.

Akuisisi ayeuna klaster batré, akuisisi tegangan total, deteksi bocor

Perlindungan pareum nalika status batre teu normal

Dina manajemen BMS, kalibrasi kapasitas sareng kalibrasi SOC tiasa réngsé sacara misah salaku dasar pikeun ngecas sareng ngokolakeun salajengna.

Unit Manajemén Asép Sunandar Sunarya batré (BAU) tanggung jawab pikeun ngokolakeun batré anu terpusat dina sakabéh tumpukan batré neundeun énergi.Nyambungkeun ka sababaraha unit manajemén klaster batré sareng tukeur inpormasi sareng alat anu sanés pikeun masihan eupan balik ngeunaan status operasi batréna.

Ngeusi batre sarta discharging manajemén Asép Sunandar Sunarya batré

Sistem BMS mariksa diri sareng alarm diagnosis kasalahan

Alarm diagnosis kasalahan pak batré

Perlindungan kaamanan pikeun sagala rupa Abnormalitas sarta faults dina Asép Sunandar Sunarya batré

Komunikasi sareng alat anu sanés sapertos PCS sareng EMS

Panyimpen data, pangiriman sareng pamrosésan

lapisan manajemén batré: jawab ngumpulkeun rupa informasi (tegangan, suhu) tina accu individu, ngitung jeung nganalisis SOC na SOH accu, achieving equalization aktif tina accu individu, sarta unggah informasi abnormal tina accu individu kana batré pack Unit lapisan BCMU.Ngaliwatan CAN komunikasi éksternal, éta interconnected ngaliwatan ranté daisy.

Lapisan manajemén batré: tanggung jawab pikeun ngumpulkeun rupa-rupa inpormasi tina batré individu anu diunggah ku BMU, ngumpulkeun rupa-rupa inpormasi ngeunaan pak batré (tegangan pak, suhu pak), ngecas batré sareng ngecas arus, ngitung sareng nganalisa SOC sareng SOH tina pak batré , sareng unggah sadaya inpormasi kana lapisan unit klaster batré BAMS.Ngaliwatan CAN komunikasi éksternal, éta interconnected ngaliwatan ranté daisy.

Lapisan manajemén klaster batré: tanggung jawab pikeun ngumpulkeun rupa-rupa inpormasi batré anu diunggah ku BCMU sareng unggah sadaya inpormasi kana sistem EMS ngawaskeun panyimpenan énergi ngaliwatan antarmuka RJ45;komunikasi jeung PCS pikeun ngirim informasi abnormal relevan tina batréna ka PCS (Bisa atanapi panganteur RS485), sarta dilengkepan hardware titik garing pikeun komunikasi sareng PCS.Salaku tambahan, éta ngalaksanakeun sistem batré BSE (Battery State Estimate) evaluasi, deteksi status sistem listrik, manajemén kontaktor, manajemén termal, manajemén operasi, manajemén ngecas, manajemén diagnostik, sareng ngalaksanakeun manajemén jaringan komunikasi internal sareng éksternal.Komunikasi sareng bawahan ngaliwatan CAN.

3) Naon anu dilakukeun ku BMS?

Fungsi BMS seueur pisan, tapi inti sareng anu paling kami prihatin nyaéta tilu aspék:

Salah sahijina nyaéta sensing (manajemén kaayaan), anu mangrupikeun fungsi dasar BMS.Éta ngukur voltase, résistansi, suhu, sareng pamustunganana ngaraosan kaayaan batré.Kami hoyong terang kumaha kaayaan batréna, sabaraha tanaga sareng kapasitasna, kumaha séhatna, sabaraha kakuatan anu ngahasilkeun, sareng kumaha amanna.Ieu sensing.

Anu kadua nyaéta manajemén (manajemén kasaimbangan).Aya anu nyebatkeun yén BMS mangrupikeun pangasuh batré.Lajeng emban ieu kedah ngatur eta.Naon pikeun ngatur?Éta pikeun ngajantenkeun batréna sabisa-gancang.Anu paling dasar nyaéta manajemén kasaimbangan sareng manajemén termal.

Anu katilu nyaéta panyalindungan (manajemén kaamanan).Emban ogé boga tugas.Upami batréna ngagaduhan sababaraha status, éta kedah dijagi sareng alarm kedah diangkat.

Tangtosna, aya ogé komponén manajemén komunikasi anu mindahkeun data di jero atanapi di luar sistem ngalangkungan protokol anu tangtu.

BMS ngagaduhan seueur fungsi anu sanés, sapertos kontrol operasi, ngawaskeun insulasi, manajemén termal, sareng sajabana, anu henteu dibahas di dieu.

 

3.1 Persépsi - Pangukuran jeung Estimasi

Fungsi dasar BMS nyaéta pikeun ngukur sareng ngira-ngira parameter batré, kalebet parameter dasar sapertos tegangan, arus, suhu, sareng kaayaan, ogé itungan data kaayaan batré sapertos SOC sareng SOH.Widang batré kakuatan ogé ngalibatkeun itungan SOP (kaayaan kakuatan) jeung BUMN (kaayaan énergi), nu teu dibahas di dieu.Urang bakal difokuskeun dua data anu langkung seueur dianggo.

Pangukuran sél

1) Pangukuran inpormasi dasar: Fungsi anu paling dasar tina sistem manajemén batré nyaéta pikeun ngukur tegangan, arus, sareng suhu sél batré individu, anu mangrupikeun pondasi pikeun sadaya itungan tingkat luhur sareng logika kontrol dina sistem manajemén batré.

2) Uji résistansi insulasi: Uji insulasi diperyogikeun pikeun sadayana sistem batré sareng sistem tegangan tinggi dina sistem manajemén batré.

3) High-voltage interlock detection (HVIL): dipaké pikeun ngonfirmasi integritas sakabéh sistem tegangan tinggi jeung initiate ukuran kaamanan nalika integritas loop sistem tegangan tinggi ieu compromised.

itungan SOC

SOC ngarujuk kana Kaayaan Pangeusian, nyaéta kapasitas batré anu sésana.Kantun nempatkeun, éta sabaraha kakuatan nu ditinggalkeun dina batréna.

SOC mangrupikeun parameter anu paling penting dina BMS, sabab sadayana dumasar kana éta.Ku alatan éta, katepatan sareng kateguhanana (ogé katelah kamampuan koréksi kasalahan) penting pisan.Tanpa SOC anu akurat, teu aya jumlah fungsi panyalindungan anu tiasa ngajantenkeun BMS leres, sabab batréna sering aya dina kaayaan anu ditangtayungan, sahingga teu mungkin pikeun manjangkeun umur batre.

Ayeuna, metode estimasi SOC mainstream kalebet metode tegangan sirkuit kabuka, metode integrasi ayeuna, metode saringan Kalman, sareng metode jaringan saraf.Dua metodeu anu pangheulana biasa dianggo.Dua metode anu terakhir ngalibatkeun pangaweruh canggih sapertos modél integrasi sareng intelijen buatan, anu henteu diwincik di dieu.

Dina aplikasi praktis, sababaraha algoritma sering dianggo dina kombinasi, sareng algoritma anu béda diadopsi gumantung kana status ngecas sareng ngecas batré.

métode tegangan circuit kabuka

Prinsip metode tegangan open-circuit nyaéta ngagunakeun hubungan fungsional anu rélatif tetep antara tegangan open-circuit sareng SOC dina kaayaan panempatan statik jangka panjang batré, sahingga estimasi SOC dumasar kana tegangan sirkuit kabuka.Sapédah listrik batré timbal-asam anu biasa dianggo nganggo metode ieu pikeun ngira-ngira SOC.Metoda tegangan open-circuit basajan tur merenah, tapi aya ogé loba kalemahan:

1. batréna kudu ditinggalkeun nangtung pikeun lila, disebutkeun tegangan circuit kabuka bakal hésé nyaimbangkeun dina periode pondok waktu;

2. Aya dataran tegangan dina accu, utamana batré litium beusi fosfat, dimana tegangan terminal jeung kurva SOC kira linier salila rentang SOC30% -80%;

3. batréna aya dina suhu béda atawa tahapan hirup béda, sarta sanajan tegangan circuit kabuka sarua, bédana SOC sabenerna bisa jadi badag;

Sakumaha anu dipidangkeun dina gambar di handap ieu, nalika urang nganggo sapédah listrik ieu, upami SOC ayeuna ditampilkeun salaku 100%, tegangan turun nalika ngagancangan, sareng kakuatanana tiasa ditampilkeun salaku 80%.Nalika urang ngeureunkeun accelerating, tegangan naék, sarta kakuatan jumps deui 100%.Janten tampilan kakuatan skuter listrik urang henteu akurat.Nalika urang lirén, éta gaduh kakuatan, tapi nalika urang ngamimitian, éta béak kakuatan.Ieu bisa jadi teu jadi masalah jeung batréna, tapi bisa jadi alatan algoritma SoC tina BMS teuing basajan.

Métode integral An-Shi

Metode integrasi Anshicontinuous langsung ngitung nilai SOC sacara real waktos ngalangkungan definisi SOC.

Dibikeun nilai SOC awal, salami arus batré tiasa diukur (dimana arus discharge positif), parobahan kapasitas batré tiasa diitung sacara akurat ngaliwatan integrasi ayeuna, hasilna SOC sésana.

Metoda ieu boga hasil estimasi rélatif dipercaya dina periode pondok waktu, tapi alatan kasalahan pangukuran sensor ayeuna jeung degradasi bertahap tina kapasitas batré, integrasi ayeuna jangka panjang bakal ngawanohkeun simpangan tangtu.Ku alatan éta, éta umumna dipaké ditéang jeung métode tegangan buka-circuit keur estimasi nilai awal keur estimasi SOC kalawan syarat akurasi low, sarta ogé bisa dipaké ditéang jeung métode nyaring Kalman keur prediksi SOC jangka pondok.

SOC (State Of Charge) milik algoritma kontrol inti BMS, ngalambangkeun status kapasitas sésana ayeuna.Ieu utamana kahontal ngaliwatan métode integrasi ampere-jam jeung EKF (Extended Kalman Filter) algoritma, digabungkeun jeung strategi koreksi (kayaning koreksi tegangan buka-circuit, koreksi muatan pinuh, ngecas koreksi tungtung, koreksi kapasitas dina suhu béda jeung SOH, jsb.).Métode integrasi ampere-jam rélatif dipercaya dina kaayaan mastikeun akurasi akuisisi ayeuna, tapi teu kuat.Kusabab akumulasi kasalahan, éta kedah digabungkeun sareng strategi koreksi.Metodeu EKF kuat tapi algoritmana kawilang rumit sareng sesah dilaksanakeun.Produsén mainstream domestik tiasa ngahontal akurasi kirang ti 6% dina suhu kamar, tapi estimasi dina suhu luhur sareng rendah sareng atenuasi batré sesah.

koreksi SOC

Kusabab turun naek ayeuna, perkiraan SOC tiasa henteu akurat, sareng sagala rupa strategi koreksi kedah dilebetkeun kana prosés estimasi.

 

itungan SOH

SOH ngarujuk kana Kaayaan Kaséhatan, anu nunjukkeun status kaséhatan batré ayeuna (atanapi tingkat degradasi batré).Biasana diwakilan salaku nilai antara 0 sareng 100%, kalayan nilai sahandapeun 80% umumna dianggap nunjukkeun yén batréna henteu tiasa dianggo deui.Ieu bisa digambarkeun ku parobahan dina kapasitas batré atawa lalawanan internal.Lamun ngagunakeun kapasitas, kapasitas sabenerna batré ayeuna diperkirakeun dumasar kana data tina prosés operasi batré urang, sarta babandingan ieu kapasitas dipeunteun nyaeta SOH.SOH anu akurat bakal ningkatkeun akurasi estimasi modul anu sanés nalika batréna rusak.

Aya dua definisi béda ngeunaan SOH di industri:

Definisi SOH dumasar kana kapasitas luntur

Salila pamakéan batré litium-ion, bahan aktif di jero batréna laun ngurangan, lalawanan internal naek, sarta kapasitas decays.Ku alatan éta, SOH bisa diperkirakeun ku kapasitas batré.Status kaséhatan batré dinyatakeun salaku babandingan kapasitas ayeuna jeung kapasitas awal, sarta SOH na diartikeun salaku:

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

Dimana: C_fade nyaéta kapasitas batré anu leungit;C_standard nyaéta kapasitas nominal.

IEEE baku 1188-1996 stipulates yén nalika kapasitas batré kakuatan turun ka 80%, batréna kudu diganti.Kituna, urang biasana nganggap yén batré SOH teu sadia nalika éta handap 80%.

Definisi SOH dumasar kana atenuasi kakuatan (Power Fade)

Sepuh ampir sadaya jinis batré bakal nyababkeun paningkatan résistansi internal batré.Nu leuwih luhur résistansi internal batré, nu handap daya sadia.Ku alatan éta, SOH bisa diperkirakeun ngagunakeun atenuasi kakuatan.

3.2 Manajemén - Téhnologi saimbang

Unggal batré gaduh "kapribadian" sorangan

Pikeun ngobrol ngeunaan kasaimbangan, urang kudu mimitian ku accu.Malah accu dihasilkeun dina bets sarua ku produsén sarua boga siklus hirup sorangan jeung "kapribadian" - kapasitas unggal batré teu bisa persis sarua.Aya dua alesan pikeun inconsistency ieu:

Salah sahijina nyaéta inconsistency produksi sél

Salah sahijina nyaéta inconsistency réaksi éléktrokimia.

inconsistency produksi

Inconsistencies produksi gampang kahartos.Contona, dina mangsa proses produksi, inconsistencies diafragma jeung inconsistencies katoda jeung anoda bahan bisa ngakibatkeun inconsistencies kapasitas batré sakabéh.Batré 50AH standar tiasa janten 49AH atanapi 51AH.

inconsistency éléktrokimia

Inconsistency of éléktrokimia nyaéta yén dina prosés ngecas batré jeung discharging, sanajan produksi jeung ngolah dua sél idéntik, lingkungan termal moal bisa konsisten dina prosés réaksi éléktrokimia.Salaku conto, nalika ngadamel modul batré, suhu cingcin sakurilingna kedah langkung handap tibatan tengah.Ieu ngakibatkeun inconsistency jangka panjang antara ngecas na discharging jumlah, anu dina gilirannana ngabalukarkeun kapasitas sél batré inconsistent;Nalika ngecas jeung discharging arus pilem SEI dina sél batré anu inconsistent keur lila, sepuh film SEI ogé bakal inconsistent.

* Film SEI: "antarmuka éléktrolit padet" (antarmuka éléktrolit padet).Salila prosés muatan mimiti batré litium ion cair, bahan éléktroda meta jeung éléktrolit dina panganteur fase padet-cair pikeun ngabentuk lapisan passivation nutupan beungeut bahan éléktroda.Film SEI mangrupikeun insulator éléktronik tapi konduktor ion litium anu saé, anu henteu ngan ukur ngajaga éléktroda tapi ogé henteu mangaruhan fungsi batré.The sepuh pilem SEI boga dampak signifikan dina kaséhatan batré.

Ku alatan éta, non-uniformity (atawa discreteness) bungkus batré mangrupa manifestasi dilawan tina operasi batré.

Naha kasaimbangan diperlukeun

Batréna béda-béda, janten naha henteu nyobian ngadamelna sami?Kusabab inconsistency bakal mangaruhan kinerja pak batré.

Paket batré dina séri nuturkeun pangaruh laras pondok: dina sistem pak batré dina séri, kapasitas sakabéh sistem pak batré ditangtukeun ku unit tunggal pangleutikna.

Anggap urang gaduh pak batré anu diwangun ku tilu batré:

e nyaho yén overcharging na overdischarging serius bisa ngaruksak accu.Ku alatan éta, nalika batré B dieusi pinuh nalika ngecas atawa nalika SoC batré B low pisan nalika discharging, perlu pikeun ngeureunkeun ngecas na discharging pikeun ngajaga batré B. Hasilna, kakuatan batré A jeung C teu bisa pinuh. dimangpaatkeun.

Ieu ngakibatkeun:

Kapasitas batré anu saleresna tiasa dianggo parantos ngirangan: Batré A sareng C, anu tiasa nganggo kapasitas anu sayogi, ayeuna henteu tiasa nampung Batré B. Ieu sapertos dua jalma dina tilu suku dihijikeun, sareng jalma jangkung teu bisa nyokot léngkah badag.

Ngurangan umur batre: Panjang léngkah anu langkung alit peryogi langkung léngkah sareng ngajantenkeun suku langkung capé.Kalayan kapasitas anu dikirangan, jumlah siklus ngeusi batre sareng ngirangan naék, nyababkeun degradasi batré anu langkung ageung.Contona, hiji sél tunggal bisa ngahontal 4000 siklus dina 100% DoD, tapi dina pamakéan sabenerna teu bisa ngahontal 100% jeung jumlah siklus pasti moal ngahontal 4000.

*DoD, Jerona ngurangan, ngagambarkeun persentase kapasitas ngurangan batré jeung kapasitas dipeunteun batréna.

The inconsistency of accu ngabalukarkeun panurunan dina kinerja pak batré.Nalika ukuran modul batré badag, sababaraha string of accu disambungkeun dina runtuyan, sarta bédana tegangan tunggal badag bakal ngabalukarkeun kapasitas sakabéh kotak ngurangan.Beuki accu disambungkeun dina runtuyan, beuki kapasitas maranéhna leungit.Nanging, dina aplikasi urang, khususna dina aplikasi sistem panyimpen énergi, aya dua syarat penting:

Anu kahiji nyaéta batré umur panjang, anu tiasa ngirangan biaya operasi sareng perawatan.Sistem panyimpen énergi ngagaduhan syarat anu luhur pikeun umur batre.Kalolobaan domestik dirancang pikeun 15 taun.Upami urang nganggap 300 siklus per taun, 15 taun mangrupikeun 4500 siklus, anu masih luhur pisan.Urang kudu maksimalkeun pungsi umur unggal batré ambéh hirup total sakabéh pak batré bisa ngahontal umur desain saloba mungkin, sarta ngurangan dampak dispersi batré dina hirup pak batré.

Siklus jero kadua, utamana dina skenario aplikasi cukur puncak, ngaleupaskeun hiji kWh listrik deui bakal mawa hiji titik panghasilan.Maksudna, urang bakal ngalakukeun 80% DoD atanapi 90% DoD.Nalika siklus jero dipaké dina sistem panyimpen énérgi, dispersi batré salila ngurangan buntut bakal manifested.Ku alatan éta, pikeun mastikeun sékrési pinuh ku kapasitas unggal sél tunggal dina kaayaan ngecas jero tur discharging jero, perlu merlukeun BMS gudang énergi boga kamampuhan manajemén equalization kuat tur ngurangan lumangsungna konsistensi diantara sél batré. .

Dua sarat ieu persis bertentangan sareng inconsistency batré.Pikeun ngahontal aplikasi pak batré anu langkung éfisién, urang kedah gaduh téknologi balancing anu langkung efektif pikeun ngirangan dampak inconsistency batré.

téhnologi kasaimbangan

Téknologi penyamaan batré mangrupikeun cara pikeun ngadamel batré anu béda-béda kapasitas anu sami.Aya dua métode ékualisasi umum: dissipation énergi equalization unidirectional (pasif equalization) jeung transfer energy bidirectional equalization (active equalization).

(1) Kasaimbangan pasif

Prinsip ékualisasi pasip nyaéta paralel résistor anu tiasa dischargeable dina unggal sénar batré.BMS ngadalikeun résistor ngurangan pikeun ngaleupaskeun sél tegangan luhur, dissipating énergi listrik salaku panas.Contona, nalika batré B ampir dieusi pinuh, switch dibuka pikeun ngidinan résistor on batré B mun dissipate kaleuwihan énérgi listrik salaku panas.Teras ngecas terus dugi ka batré A sareng C ogé dieusi pinuh.

Metoda ieu ngan ukur tiasa ngecas sél-sél tegangan tinggi, sareng teu tiasa ngeusi deui sél-sél anu kapasitasna rendah.Alatan watesan kakuatan tina résistansi ngurangan, arus ékualisasi umumna leutik (kirang ti 1A).

Kaunggulan tina equalization pasip téh béaya rendah jeung desain sirkuit basajan;kalemahan téh nya éta dumasar kana kapasitas batré panghandapna sésana pikeun equalization, nu teu bisa ningkatkeun kapasitas accu kalawan kapasitas sésana low, sarta yén 100% tina kakuatan equalized wasted dina bentuk panas.

(2) kasaimbangan aktip

Ngaliwatan algoritma, sababaraha senar batré mindahkeun énergi sél tegangan luhur ka sél tegangan low ngagunakeun komponén gudang énergi, discharging batré-voltase luhur tur ngagunakeun énergi nu dileupaskeun pikeun ngeusi batre sél tegangan handap.Énergi utamana ditransfer tinimbang dissipated.

Ku cara kieu, nalika ngecas, batré B, nu ngahontal 100% tegangan munggaran, discharges ka A jeung C, sarta tilu accu dicas pinuh babarengan.Salila ngurangan, nalika muatan sésana batré B teuing low, A jeung C "ngecas" B, ku kituna sél B teu ngahontal bangbarung SOC pikeun stopping ngurangan jadi gancang.

Fitur utama téknologi balancing aktip

(1) Saimbang tegangan luhur jeung low pikeun ngaronjatkeun efisiensi tina pak batré: Salila ngecas na discharging jeung di sésana, accu-tegangan tinggi bisa discharged jeung accu-tegangan low bisa dicas;

(2) Low-rugi mindahkeun énergi: énergi utamana ditransfer tinimbang saukur leungit, ngaronjatkeun efisiensi utilization kakuatan;

(3) Arus kasatimbangan ageung: Sacara umum, arus kasatimbangan antara 1 sareng 10A, sareng kasatimbangan langkung gancang;

Equalization aktip merlukeun konfigurasi tina sirkuit saluyu jeung alat panyimpen énergi, nu ngabalukarkeun volume badag sarta ngaronjat ongkos.Dua kaayaan ieu babarengan nangtukeun yén ékualisasi aktif henteu gampang pikeun diwanohkeun sareng diterapkeun.

Salaku tambahan, prosés ngecas sareng ngecas sasaruaan aktip sacara implisit ningkatkeun umur siklus batré.Pikeun sél anu meryogikeun ngecas sareng ngecas pikeun ngahontal kasaimbangan, beban kerja tambahan tiasa nyababkeun aranjeunna ngaleuwihan sepuh sél biasa, nyababkeun gap kinerja anu langkung ageung sareng sél sanés.

Sababaraha ahli yakin yén dua ungkapan di luhur kedah pakait sareng kasatimbangan dissipative jeung kasatimbangan non-dissipative.Naha éta aktip atanapi pasip kedah gumantung kana kajadian anu memicu prosés kasatimbangan.Upami sistem ngahontal kaayaan dimana éta kedah pasip, éta pasip.Lamun diatur ku manusa, netepkeun program kasatimbangan lamun teu perlu saimbang disebut kasatimbangan aktif.

Contona, nalika ngurangan di tungtung, sél tegangan panghandapna geus ngahontal tegangan cut-off ngurangan, sedengkeun sél lianna masih boga kakuatan.Dina waktos ayeuna, pikeun ngaleungitkeun saloba-gancangna listrik, sistem mindahkeun listrik sél-sél énergi tinggi ka sél-sél énergi-rendah, ngamungkinkeun prosés nyéépkeun teras-terasan dugi ka sadaya kakuatan discharged.Ieu prosés ékualisasi pasip.Upami sistem ngaramalkeun yén bakal aya teu saimbangna dina tungtung pelepasan nalika masih aya 40% kakuatan anu tinggaleun, éta bakal ngamimitian prosés ékualisasi anu aktip.

Equalization aktif dibagi kana métode terpusat jeung desentralisasi.Métode ékualisasi terpusat meunangkeun énérgi tina sakabéh pak batré, teras nganggo alat konvérsi énergi pikeun nambihan énérgi kana batré anu kirang énergi.Persamaan desentralisasi ngalibatkeun tautan panyimpen énergi antara batré anu padeukeut, anu tiasa janten induktor atanapi kapasitor, anu ngamungkinkeun énergi ngalir antara batré anu padeukeut.

Dina strategi kontrol kasaimbangan anu ayeuna, aya anu nyandak tegangan sél salaku parameter target kontrol, sareng aya ogé anu ngusulkeun ngagunakeun SOC salaku parameter target kontrol kasaimbangan.Nyandak tegangan sél sabagé conto.

Kahiji, nyetel sapasang nilai bangbarung pikeun initiating na tungtung equalization: contona, dina sakumpulan batré, nalika bédana antara tegangan ekstrim sél tunggal jeung tegangan rata-rata set ngahontal 50mV, equalization dimimitian, sarta lamun éta ngahontal 5mV, equalization réngsé.

BMS ngumpulkeun voltase unggal sél dumasar kana siklus akuisisi tetep, ngitung nilai rata-rata, teras ngitung bédana antara unggal tegangan sél sareng nilai rata-rata;

Lamun bédana maksimum ngahontal 50mV, BMS perlu ngamimitian prosés ékualisasi;

Nuluykeun lengkah 2 salila prosés ékualisasi nepi ka nilai bédana sadayana kirang ti 5mV, lajeng mungkas ékualisasi.

Ieu kudu dicatet yén teu sakabéh BMS merlukeun hambalan ieu, sarta strategi saterusna bisa rupa-rupa gumantung kana métode kasaimbangan.

Téknologi kasaimbangan ogé aya hubunganana sareng jinis batré.Hal ieu dipercaya yén LFP leuwih cocog pikeun kasaimbangan aktip, sedengkeun accu ternary cocog pikeun kasaimbangan pasip.

Tahap kompetisi sengit di BMS lolobana dirojong ku ongkos jeung reliabilitas.Ayeuna, verifikasi ékspérimén ngeunaan balancing aktip teu acan kahontal.Tingkat kaamanan fungsional diperkirakeun ngalih ka ASIL-C sareng ASIL-D, tapi biayana lumayan tinggi.Ku alatan éta, pausahaan badag ayeuna cautious ngeunaan aktip balancing panalungtikan.Sababaraha pabrik ageung malah hoyong ngabatalkeun modul balancing sareng sadayana kasaimbangan dilaksanakeun sacara éksternal, sami sareng pangropéa kendaraan bahan bakar.Unggal waktos kendaraan ngarambat jarak anu tangtu, éta bakal angkat ka toko 4S pikeun kasaimbangan éksternal.Ieu bakal ngirangan biaya sadaya BMS kendaraan sareng ogé nguntungkeun toko 4S anu saluyu.Ieu kaayaan win-win pikeun sakabéh pihak.Ku alatan éta, sacara pribadi, kuring ngarti yén ieu tiasa janten trend!

3.3 Protection - diagnosis sesar jeung alarem

Ngawaskeun BMS dicocogkeun sareng hardware sistem éléktrik, sareng dibagi kana tingkat kagagalan anu béda (gagal minor, gagal serius, gagal fatal) dumasar kana kaayaan kinerja batré anu béda.Ukuran penanganan anu béda-béda dilaksanakeun dina tingkat kagagalan anu béda-béda: peringatan, watesan kakuatan atanapi cut-off tegangan tinggi langsung.Kagagalan kalebet gagalna akuisisi data sareng rasionalitas, gagal listrik (sensor sareng aktuator), gagal komunikasi, sareng gagalna status batré.

Conto umum nyaéta nalika batré overheats, BMS nangtukeun yén batréna overheating dumasar kana suhu batré anu dikumpulkeun, teras ngatur sirkuit batré ieu pikeun megatkeun sambungan, ngalakukeun panyalindungan overheating, sarta ngirimkeun waspada ka sistem manajemen kayaning EMS.

3.4 Komunikasi

Operasi normal BMS teu bisa dipisahkeun tina fungsi komunikasi na.Naha éta ngadalikeun batré nalika ngokolakeun batré, ngirimkeun status batré ka dunya luar, atanapi nampi paréntah kontrol, komunikasi anu stabil diperyogikeun.

Dina sistem batré kakuatan, hiji tungtung BMS disambungkeun ka batré, sarta tungtung séjén disambungkeun ka kontrol jeung sistem éléktronik sakabéh wahana.Lingkungan sakabéh ngagunakeun protokol CAN, tapi aya bédana antara ngagunakeun internal CAN antara komponén internal tina pak batré jeung ngagunakeun wahana CAN antara pak batré jeung sakabéh wahana.

Sabalikna, BMS neundeun énérgi jeung komunikasi internal dasarna ngagunakeun protokol CAN, tapi komunikasi éksternal na (éksternal utamana nujul kana panyimpen énérgi power station dispatching sistem PCS) mindeng ngagunakeun format protokol Internet protokol TCP / IP na protokol modbus.

4) BMS neundeun énergi

Panyimpen énergi pabrik BMS umumna mekar tina batré kakuatan BMS, jadi loba desain jeung istilah boga asal sajarah

Salaku conto, batré kakuatan umumna dibagi kana BMU (Unit Monitor Batré) sareng BCU (Unit Kontrol Batré), anu baheulana ngumpulkeun data sareng anu terakhir ngontrolana.

Kusabab sél batré mangrupikeun prosés éléktrokimia, sababaraha sél batré ngabentuk batré.Alatan karakteristik unggal sél batré, euweuh urusan sabaraha tepat prosés manufaktur, bakal aya kasalahan sarta inconsistencies dina unggal sél batré ngaliwatan waktu sarta gumantung kana lingkungan.Ku alatan éta, sistem manajemen batré nyaéta pikeun evaluate kaayaan batré ayeuna ngaliwatan parameter kawates, nu saeutik kawas dokter ubar tradisional Cina diagnosing sabar ku observasi gejala tinimbang ubar Kulon merlukeun analisis fisik jeung kimia.Analisis fisik sareng kimia awak manusa sami sareng ciri éléktrokimia batré, anu tiasa diukur ku alat ékspérimén skala ageung.Sanajan kitu, sistem embedded hésé evaluate sababaraha indikator éléktrokimia.Ku alatan éta, BMS téh kawas dokter ubar Cina heubeul.

4.1 Tilu-lapisan arsitéktur BMS neundeun énergi

Kusabab jumlah ageung sél batré dina sistem panyimpen énergi, pikeun ngahémat biaya, BMS umumna dilaksanakeun dina lapisan, kalayan dua atanapi tilu lapisan.Ayeuna, mainstream nyaéta tilu lapisan: kontrol master / kontrol master / kontrol budak.

4.2 Katerangan lengkep ngeunaan BMS neundeun énergi

5) kaayaan ayeuna jeung trend kahareup

Aya sababaraha jinis pabrik anu ngahasilkeun BMS:

Kategori kahiji nyaéta pangguna akhir kalayan kakuatan anu paling dominan dina batré kakuatan BMS - pabrik mobil.Nyatana, kakuatan manufaktur BMS anu paling kuat di luar negeri ogé pabrik mobil, sapertos General Motors, Tesla, jsb. Di bumi, aya BYD, Huating Power, jsb.

Kategori kadua nyaéta pabrik batré, kaasup pabrik sél jeung pabrik pak, kayaning Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Batre, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad, jsb;

Jinis katilu pabrik BMS nyaéta anu gaduh pangalaman mangtaun-taun dina téknologi éléktronika kakuatan, sareng gaduh tim R&D sareng universitas atanapi latar perusahaan anu aya hubunganana, sapertos Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology, sareng Kegong Electronics.

Beda sareng BMS batré kakuatan, anu utamina didominasi ku produsén kendaraan terminal, sigana yén pangguna akhir batré neundeun énergi henteu peryogi atanapi tindakan khusus pikeun ilubiung dina panalungtikan sareng pamekaran sareng manufaktur BMS.Éta ogé henteu mungkin yén aranjeunna bakal nyéépkeun artos sareng énergi pikeun ngembangkeun sistem manajemén batré skala ageung.Ku alatan éta, bisa dianggap yén industri BMS batré gudang énérgi lacks hiji pamuter penting kalawan kaunggulan mutlak, ninggalkeun spasi badag pikeun ngembangkeun sarta imajinasi pikeun pabrik batré jeung ngical paralatan fokus dina BMS gudang énergi.Upami pasar panyimpen énergi didirikeun, éta bakal masihan pabrik batré sareng produsén BMS profésional seueur rohangan pikeun pangwangunan sareng résistansi anu kirang kompetitif.

Ayeuna, aya rélatif sababaraha pabrik BMS profésional fokus kana ngembangkeun BMS panyimpen énérgi, utamana alatan kanyataan yén pasar gudang énergi masih di infancy sarta masih aya loba mamang ngeunaan ngembangkeun hareup gudang énergi di pasar.Ku alatan éta, lolobana pabrik teu ngembangkeun BMS patali jeung neundeun énergi.Dina lingkungan bisnis sabenerna, aya ogé pabrik anu meuli batré kandaraan listrik BMS pikeun dipaké salaku BMS pikeun batré neundeun énergi.Hal ieu dipercaya yén dina mangsa nu bakal datang, pabrik BMS kandaraan listrik profésional ogé dipikaresep jadi bagian penting tina suppliers BMS dipaké dina proyék gudang énergi skala badag.

Dina tahap ieu, aya kakurangan standar seragam pikeun BMS anu disayogikeun ku sababaraha panyadia sistem panyimpen énergi.Pabrik anu béda gaduh desain sareng definisi anu béda pikeun BMS, sareng gumantung kana batré anu béda anu cocog sareng, algoritma SOX, téknologi ékualisasi, sareng eusi data komunikasi anu diunggah ogé tiasa rupa-rupa.Dina aplikasi praktis BMS, bédana sapertos bakal ningkatkeun biaya aplikasi sareng ngarugikeun pangwangunan industri.Ku alatan éta, standarisasi sareng modularisasi BMS ogé bakal janten arah pangembangan anu penting di hareup.