பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு BMS அறிவு மற்றும் செயல்பாடு, ஒரு அறிமுகம்

BMSன் முழுப் பெயர் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு.இது ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளின் நிலையை கண்காணிக்கும் ஒரு சாதனமாகும்.இது முக்கியமாக தனிப்பட்ட பேட்டரி செல்களை அறிவார்ந்த மேலாண்மை மற்றும் பராமரிப்பு, அதிக சார்ஜ் மற்றும் அதிக டிஸ்சார்ஜ் செய்வதைத் தடுப்பது, பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிப்பது மற்றும் பேட்டரி நிலையைக் கண்காணிப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.பொதுவாக, BMS ஒரு சர்க்யூட் போர்டு அல்லது வன்பொருள் பெட்டியாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

 

BMS என்பது பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் முக்கிய துணை அமைப்புகளில் ஒன்றாகும், இது பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அலகு ஒவ்வொரு பேட்டரியின் இயக்க நிலையை கண்காணிப்பதற்கும் ஆற்றல் சேமிப்பு அலகு பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கும் பொறுப்பாகும்.BMS ஆனது ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரியின் நிலை அளவுருக்களை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணித்து சேகரிக்க முடியும் (சிங்கிள் செல் மின்னழுத்தம், பேட்டரி துருவ வெப்பநிலை, பேட்டரி லூப் மின்னோட்டம், பேட்டரி பேக் டெர்மினல் வோல்டேஜ், பேட்டரி சிஸ்டம் இன்சுலேஷன் எதிர்ப்பு போன்றவை உட்பட) மற்றும் மேலும் கணினி நிலை மதிப்பீடு அளவுருக்களைப் பெற, தொடர்புடைய நிலை அளவுருக்கள் மீது தேவையான பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கீடுகளைச் செய்யவும்.முழு பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அலகு பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக குறிப்பிட்ட பாதுகாப்பு கட்டுப்பாட்டு உத்திகளின்படி ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரியின் திறமையான கட்டுப்பாட்டையும் இது அடைய முடியும்.அதே நேரத்தில், BMS ஆனது அதன் சொந்த தொடர்பு இடைமுகம் மற்றும் அனலாக்/டிஜிட்டல் உள்ளீட்டு இடைமுகம் மூலம் மற்ற வெளிப்புற சாதனங்களுடன் (PCS, EMS, தீ பாதுகாப்பு அமைப்பு, முதலியன) தொடர்பு கொள்ள முடியும், முழு ஆற்றல் சேமிப்பு சக்தியில் பல்வேறு துணை அமைப்புகளின் இணைப்புக் கட்டுப்பாட்டை உருவாக்குகிறது. நிலையம், மின் நிலையத்தின் பாதுகாப்பான, நம்பகமான மற்றும் திறமையான கிரிட்-இணைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.

2) கட்டிடக்கலை

இடவியல் கட்டமைப்பின் கண்ணோட்டத்தில், BMS இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: வெவ்வேறு திட்டத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப மையப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் விநியோகிக்கப்படுகிறது.

 

மையப்படுத்தப்பட்ட பிஎம்எஸ்

எளிமையாகச் சொன்னால், மையப்படுத்தப்பட்ட BMS ஆனது அனைத்து செல்களையும் சேகரிக்க ஒற்றை BMS வன்பொருளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது சில செல்களைக் கொண்ட காட்சிகளுக்கு ஏற்றது.

மையப்படுத்தப்பட்ட BMS ஆனது குறைந்த விலை, கச்சிதமான கட்டமைப்பு மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது பொதுவாக குறைந்த திறன், குறைந்த மொத்த அழுத்தம் மற்றும் சிறிய பேட்டரி அமைப்பின் அளவு, அதாவது ஆற்றல் கருவிகள், ரோபோக்கள் (ரோபோக்களை கையாளுதல், உதவி ரோபோக்கள்) போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. IOT ஸ்மார்ட் ஹோம்கள் (ஸ்வீப்பிங் ரோபோக்கள், எலக்ட்ரிக் வாக்யூம் கிளீனர்கள்), எலக்ட்ரிக் ஃபோர்க்லிஃப்ட்கள், மின்சார குறைந்த வேக வாகனங்கள் (மின்சார சைக்கிள்கள், மின்சார மோட்டார் சைக்கிள்கள், மின்சார சுற்றுலா கார்கள், எலக்ட்ரிக் ரோந்து கார்கள், எலக்ட்ரிக் கோல்ஃப் வண்டிகள் போன்றவை) மற்றும் இலகுரக ஹைப்ரிட் வாகனங்கள்.

மையப்படுத்தப்பட்ட BMS வன்பொருளை உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்.உயர் மின்னழுத்த பகுதி ஒற்றை செல் மின்னழுத்தம், கணினி மொத்த மின்னழுத்தம் மற்றும் காப்பு எதிர்ப்பைக் கண்காணிப்பதற்குப் பொறுப்பாகும்.குறைந்த மின்னழுத்த பகுதியில் மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகள், CPU சுற்றுகள், CAN தொடர்பு சுற்றுகள், கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகள் மற்றும் பல உள்ளன.

பயணிகள் வாகனங்களின் ஆற்றல் பேட்டரி அமைப்பு அதிக திறன், அதிக மொத்த அழுத்தம் மற்றும் பெரிய அளவை நோக்கி தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வருவதால், விநியோகிக்கப்பட்ட BMS கட்டமைப்புகள் முக்கியமாக பிளக்-இன் ஹைப்ரிட் மற்றும் தூய மின்சார வாகன மாதிரிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

விநியோகிக்கப்பட்ட BMS

தற்போது, ​​தொழில்துறையில் விநியோகிக்கப்பட்ட BMS க்கு பல்வேறு விதிமுறைகள் உள்ளன, மேலும் வெவ்வேறு நிறுவனங்களுக்கு வெவ்வேறு பெயர்கள் உள்ளன.பவர் பேட்டரி பிஎம்எஸ் பெரும்பாலும் மாஸ்டர்-ஸ்லேவ் டூ-டையர் ஆர்கிடெக்சரைக் கொண்டுள்ளது:

 

ஆற்றல் சேமிப்பு BMS என்பது பொதுவாக பேட்டரி பேக்கின் பெரிய அளவு காரணமாக மூன்று அடுக்கு கட்டமைப்பாகும், அடிமை மற்றும் முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அடுக்குகளுக்கு மேல் ஒரு முதன்மை கட்டுப்பாட்டு அடுக்கு உள்ளது.

பேட்டரிகள் பேட்டரி கிளஸ்டர்களை உருவாக்குவதைப் போலவே, அவை அடுக்குகளை உருவாக்குகின்றன, மூன்று அடுக்கு BMS ஆனது அதே மேல்நோக்கிய விதியைப் பின்பற்றுகிறது:

கட்டுப்பாட்டிலிருந்து: பேட்டரி மேலாண்மை அலகு (BMU), இது தனிப்பட்ட பேட்டரிகளிலிருந்து தகவல்களைச் சேகரிக்கிறது.

பேட்டரி கலத்தின் மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை கண்காணிக்கவும்

பேக்கேஜில் பேட்டரி சமநிலை

தகவல் பதிவேற்றம்

வெப்ப மேலாண்மை

அசாதாரண அலாரம்

முதன்மைக் கட்டுப்பாடு: பேட்டரி கிளஸ்டர் மேலாண்மை அலகு: BCU (பேட்டரி கிளஸ்டர் யூனிட், உயர் மின்னழுத்த மேலாண்மை அலகு HVU, BCMU, முதலியன என்றும் அறியப்படுகிறது), BMU தகவலைச் சேகரிப்பதற்கும் பேட்டரி கிளஸ்டர் தகவலைச் சேகரிப்பதற்கும் பொறுப்பாகும்.

பேட்டரி கிளஸ்டர் தற்போதைய கையகப்படுத்தல், மொத்த மின்னழுத்தம் கையகப்படுத்தல், கசிவு கண்டறிதல்

பேட்டரி நிலை அசாதாரணமாக இருக்கும்போது பவர்-ஆஃப் பாதுகாப்பு

BMS நிர்வாகத்தின் கீழ், திறன் அளவுத்திருத்தம் மற்றும் SOC அளவுத்திருத்தம் ஆகியவை அடுத்தடுத்த சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் நிர்வாகத்திற்கான அடிப்படையாக தனித்தனியாக முடிக்கப்படலாம்.

பேட்டரி வரிசை மேலாண்மை அலகு (BAU) முழு ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி அடுக்கில் உள்ள பேட்டரிகளின் மையப்படுத்தப்பட்ட நிர்வாகத்திற்கு பொறுப்பாகும்.இது பல்வேறு பேட்டரி கிளஸ்டர் மேலாண்மை அலகுகளுடன் இணைக்கிறது மற்றும் பேட்டரி வரிசையின் இயக்க நிலையைப் பற்றிய கருத்துக்களை வழங்க மற்ற சாதனங்களுடன் தகவல்களைப் பரிமாறி கொள்கிறது.

பேட்டரி வரிசையின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மேலாண்மை

BMS அமைப்பு சுய சரிபார்ப்பு மற்றும் தவறு கண்டறிதல் எச்சரிக்கை

பேட்டரி பேக் பிழை கண்டறிதல் அலாரம்

பேட்டரி வரிசையில் பல்வேறு அசாதாரணங்கள் மற்றும் தவறுகளுக்கான பாதுகாப்பு பாதுகாப்பு

PCS மற்றும் EMS போன்ற பிற சாதனங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளவும்

தரவு சேமிப்பு, பரிமாற்றம் மற்றும் செயலாக்கம்

பேட்டரி மேலாண்மை அடுக்கு: தனிப்பட்ட பேட்டரிகளின் பல்வேறு தகவல்களை (மின்னழுத்தம், வெப்பநிலை) சேகரித்தல், பேட்டரிகளின் SOC மற்றும் SOH ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுதல் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்தல், தனிப்பட்ட பேட்டரிகளின் செயலில் சமநிலையை அடைதல் மற்றும் பேட்டரி பேக் யூனிட் லேயரான BCMU இல் தனிப்பட்ட பேட்டரிகளின் அசாதாரண தகவல்களைப் பதிவேற்றுதல் ஆகியவற்றின் பொறுப்பு.CAN வெளிப்புற தொடர்பு மூலம், அது டெய்சி சங்கிலி மூலம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

பேட்டரி மேலாண்மை அடுக்கு: BMU ஆல் பதிவேற்றப்பட்ட தனிப்பட்ட பேட்டரிகளிலிருந்து பல்வேறு தகவல்களைச் சேகரிப்பது, பேட்டரி பேக் (பேக் மின்னழுத்தம், பேக் வெப்பநிலை), பேட்டரி பேக் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் நீரோட்டங்கள், பேட்டரி பேக்கின் SOC மற்றும் SOH ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுதல் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்தல். , மற்றும் அனைத்து தகவல்களையும் பேட்டரி கிளஸ்டர் யூனிட் லேயர் BAMS க்கு பதிவேற்றுகிறது.CAN வெளிப்புற தொடர்பு மூலம், அது டெய்சி சங்கிலி மூலம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

பேட்டரி கிளஸ்டர் மேலாண்மை அடுக்கு: BCMU ஆல் பதிவேற்றப்பட்ட பல்வேறு பேட்டரி தகவல்களை சேகரிக்கும் பொறுப்பு மற்றும் அனைத்து தகவல்களையும் RJ45 இடைமுகம் மூலம் ஆற்றல் சேமிப்பு கண்காணிப்பு EMS அமைப்பில் பதிவேற்றுகிறது;பிசிஎஸ் (CAN அல்லது RS485 இடைமுகம்) க்கு பேட்டரியின் தொடர்புடைய அசாதாரண தகவலை அனுப்ப PCS உடன் தொடர்புகொள்வது மற்றும் PCS உடன் தொடர்பு கொள்ள வன்பொருள் உலர் முனைகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.கூடுதலாக, இது பேட்டரி அமைப்பு BSE (பேட்டரி நிலை மதிப்பீடு) மதிப்பீடு, மின் அமைப்பின் நிலையை கண்டறிதல், தொடர்புகொள்பவர் மேலாண்மை, வெப்ப மேலாண்மை, செயல்பாட்டு மேலாண்மை, சார்ஜிங் மேலாண்மை, கண்டறியும் மேலாண்மை மற்றும் உள் மற்றும் வெளிப்புற தொடர்பு நெட்வொர்க் மேலாண்மை ஆகியவற்றைச் செய்கிறது.CAN மூலம் துணை அதிகாரிகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

3) BMS என்ன செய்கிறது?

BMS இன் செயல்பாடுகள் ஏராளமாக உள்ளன, ஆனால் மையமானது மற்றும் நாம் அதிகம் கவலைப்படுவது மூன்று அம்சங்கள்:

ஒன்று உணர்தல் (மாநில மேலாண்மை), இது BMS இன் அடிப்படை செயல்பாடாகும்.இது மின்னழுத்தம், எதிர்ப்பு, வெப்பநிலை ஆகியவற்றை அளவிடுகிறது மற்றும் இறுதியில் பேட்டரியின் நிலையை உணர்கிறது.பேட்டரியின் நிலை என்ன, அதில் எவ்வளவு ஆற்றல் மற்றும் திறன் உள்ளது, எவ்வளவு ஆரோக்கியமானது, எவ்வளவு சக்தியை உற்பத்தி செய்கிறது, எவ்வளவு பாதுகாப்பானது என்பதை அறிய விரும்புகிறோம்.இது உணர்தல்.

இரண்டாவது மேலாண்மை (சமநிலை மேலாண்மை).பிஎம்எஸ் என்பது பேட்டரியின் ஆயா என்று சிலர் கூறுகிறார்கள்.பின்னர் இந்த ஆயா அதை நிர்வகிக்க வேண்டும்.என்ன நிர்வகிக்க வேண்டும்?இது பேட்டரியை முடிந்தவரை சிறப்பாக உருவாக்குவதாகும்.மிக அடிப்படையானது சமநிலை மேலாண்மை மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை.

மூன்றாவது பாதுகாப்பு (பாதுகாப்பு மேலாண்மை).ஆயாவுக்கும் ஒரு வேலை இருக்கிறது.பேட்டரிக்கு சில நிலைகள் இருந்தால், அது பாதுகாக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் அலாரம் எழுப்பப்பட வேண்டும்.

நிச்சயமாக, சில நெறிமுறைகள் மூலம் கணினிக்குள் அல்லது வெளியே தரவை மாற்றும் தகவல்தொடர்பு மேலாண்மை கூறு உள்ளது.

BMS ஆனது செயல்பாட்டுக் கட்டுப்பாடு, காப்பு கண்காணிப்பு, வெப்ப மேலாண்மை போன்ற பல செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை இங்கே விவாதிக்கப்படவில்லை.

 

3.1 உணர்தல் - அளவீடு மற்றும் மதிப்பீடு

மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், வெப்பநிலை மற்றும் நிலை போன்ற அடிப்படை அளவுருக்கள் மற்றும் SOC மற்றும் SOH போன்ற பேட்டரி நிலை தரவுகளின் கணக்கீடுகள் உட்பட பேட்டரி அளவுருக்களை அளவிடுவது மற்றும் மதிப்பிடுவது BMS இன் அடிப்படை செயல்பாடு ஆகும்.பவர் பேட்டரிகளின் துறையில் SOP (சக்தி நிலை) மற்றும் SOE (ஆற்றல் நிலை) ஆகியவற்றின் கணக்கீடுகளும் அடங்கும், அவை இங்கே விவாதிக்கப்படவில்லை.பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் முதல் இரண்டு தரவுகளில் கவனம் செலுத்துவோம்.

செல் அளவீடு

1) அடிப்படை தகவல் அளவீடு: பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பின் மிக அடிப்படையான செயல்பாடு, மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் தனிப்பட்ட பேட்டரி கலங்களின் வெப்பநிலையை அளவிடுவதாகும், இது பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பில் உள்ள அனைத்து உயர்மட்ட கணக்கீடுகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு தர்க்கத்திற்கான அடித்தளமாகும்.

2) இன்சுலேஷன் ரெசிஸ்டன்ஸ் சோதனை: பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பில் உள்ள முழு பேட்டரி அமைப்பு மற்றும் உயர் மின்னழுத்த அமைப்புக்கு இன்சுலேஷன் சோதனை தேவைப்படுகிறது.

3) உயர் மின்னழுத்த இன்டர்லாக் கண்டறிதல் (HVIL): முழு உயர் மின்னழுத்த அமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டை உறுதிப்படுத்தவும், உயர் மின்னழுத்த அமைப்பு வளையத்தின் ஒருமைப்பாடு சமரசம் செய்யப்படும்போது பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளைத் தொடங்கவும் பயன்படுகிறது.

SOC கணக்கீடு

SOC என்பது பேட்டரியின் மீதமுள்ள திறனான சார்ஜ் நிலையைக் குறிக்கிறது.எளிமையாகச் சொன்னால், பேட்டரியில் எவ்வளவு சக்தி மிச்சம் இருக்கிறது.

BMS இல் SOC மிக முக்கியமான அளவுருவாகும், மற்ற அனைத்தும் அதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.எனவே, அதன் துல்லியம் மற்றும் உறுதியானது (பிழை திருத்தும் திறன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) மிகவும் முக்கியமானது.துல்லியமான SOC இல்லாமல், எந்த அளவு பாதுகாப்பு செயல்பாடும் BMS சரியாக வேலை செய்ய முடியாது, ஏனெனில் பேட்டரி பெரும்பாலும் பாதுகாக்கப்பட்ட நிலையில் இருக்கும், இதனால் பேட்டரியின் ஆயுளை நீட்டிக்க முடியாது.

தற்போது, ​​முக்கிய SOC மதிப்பீட்டு முறைகளில் திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த முறை, தற்போதைய ஒருங்கிணைப்பு முறை, கல்மான் வடிகட்டி முறை மற்றும் நரம்பியல் நெட்வொர்க் முறை ஆகியவை அடங்கும்.முதல் இரண்டு முறைகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.பிந்தைய இரண்டு முறைகள் ஒருங்கிணைப்பு மாதிரிகள் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு போன்ற மேம்பட்ட அறிவை உள்ளடக்கியது, அவை இங்கே விவரிக்கப்படவில்லை.

நடைமுறை பயன்பாடுகளில், பேட்டரியின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் நிலையைப் பொறுத்து பல்வேறு அல்காரிதம்கள் பயன்படுத்தப்பட்டு, பல அல்காரிதம்கள் பெரும்பாலும் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

திறந்த சுற்று மின்னழுத்த முறை

திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த முறையின் கொள்கையானது, திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தம் மற்றும் SOC ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒப்பீட்டளவில் நிலையான செயல்பாட்டு உறவைப் பயன்படுத்துவதாகும், இது பேட்டரியின் நீண்ட கால நிலையான இடத்தின் நிபந்தனையின் கீழ், திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் SOC ஐ மதிப்பிடுவதாகும்.முன்பு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஈய-அமில பேட்டரி மின்சார சைக்கிள் SOC ஐ மதிப்பிடுவதற்கு இந்த முறையைப் பயன்படுத்துகிறது.திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த முறை எளிமையானது மற்றும் வசதியானது, ஆனால் பல குறைபாடுகளும் உள்ளன:

1. பேட்டரி நீண்ட நேரம் நிற்க வேண்டும், இல்லையெனில் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் குறுகிய காலத்தில் நிலைப்படுத்த கடினமாக இருக்கும்;

2. பேட்டரிகளில் ஒரு மின்னழுத்த பீடபூமி உள்ளது, குறிப்பாக லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரிகள், அங்கு முனைய மின்னழுத்தம் மற்றும் SOC வளைவு SOC30%-80% வரம்பில் தோராயமாக நேரியல்;

3. பேட்டரி வெவ்வேறு வெப்பநிலை அல்லது வெவ்வேறு வாழ்க்கை நிலைகளில் உள்ளது, மற்றும் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், உண்மையான SOC வேறுபாடு பெரியதாக இருக்கலாம்;

கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த மின்சார மிதிவண்டியை நாம் பயன்படுத்தும் போது, ​​தற்போதைய SOC 100% ஆக காட்டப்பட்டால், முடுக்கும்போது மின்னழுத்தம் குறைகிறது, மேலும் சக்தி 80% ஆக காட்டப்படலாம்.நாம் முடுக்கம் செய்வதை நிறுத்தும்போது, ​​மின்னழுத்தம் உயர்கிறது, மேலும் சக்தி மீண்டும் 100% ஆக உயர்கிறது.எனவே எங்கள் எலக்ட்ரிக் ஸ்கூட்டரின் பவர் டிஸ்ப்ளே துல்லியமாக இல்லை.நாம் நிறுத்தும்போது, ​​அதற்கு சக்தி இருக்கிறது, ஆனால் நாம் தொடங்கும் போது, ​​அது சக்தி இல்லாமல் போகும்.இது பேட்டரியில் சிக்கலாக இருக்காது, ஆனால் BMSன் SoC அல்காரிதம் மிகவும் எளிமையாக இருப்பதால் இருக்கலாம்.

ஆன்-ஷி ஒருங்கிணைந்த முறை

Anshicontinuous ஒருங்கிணைப்பு முறை SOC இன் வரையறையின் மூலம் உண்மையான நேரத்தில் SOC மதிப்பை நேரடியாகக் கணக்கிடுகிறது.

ஆரம்ப SOC மதிப்பின் அடிப்படையில், பேட்டரி மின்னோட்டத்தை அளவிட முடியும் வரை (வெளியேற்ற மின்னோட்டம் நேர்மறையாக இருந்தால்), பேட்டரி திறனில் ஏற்படும் மாற்றத்தை தற்போதைய ஒருங்கிணைப்பு மூலம் துல்லியமாகக் கணக்கிட முடியும், இதன் விளைவாக மீதமுள்ள SOC கிடைக்கும்.

இந்த முறை குறுகிய காலத்தில் ஒப்பீட்டளவில் நம்பகமான மதிப்பீட்டைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் தற்போதைய சென்சாரின் அளவீட்டு பிழைகள் மற்றும் பேட்டரி திறன் படிப்படியாக சிதைவதால், நீண்ட கால மின்னோட்ட ஒருங்கிணைப்பு சில விலகல்களை அறிமுகப்படுத்தும்.எனவே, இது பொதுவாக குறைந்த துல்லியத் தேவைகளுடன் SOC மதிப்பீட்டிற்கான ஆரம்ப மதிப்பை மதிப்பிடுவதற்கு திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த முறையுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் குறுகிய கால SOC கணிப்புக்கு கல்மான் வடிகட்டுதல் முறையுடன் இணைந்து பயன்படுத்தலாம்.

SOC (ஸ்டேட் ஆஃப் சார்ஜ்) என்பது BMS இன் முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அல்காரிதத்திற்கு சொந்தமானது, இது தற்போதைய மீதமுள்ள திறன் நிலையை குறிக்கிறது.இது முக்கியமாக ஆம்பியர்-மணிநேர ஒருங்கிணைப்பு முறை மற்றும் EKF (விரிவாக்கப்பட்ட கல்மான் வடிகட்டி) வழிமுறை மூலம் அடையப்படுகிறது, இது திருத்த உத்திகளுடன் (திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த திருத்தம், முழு-சார்ஜ் திருத்தம், சார்ஜிங் எண்ட் கரெக்ஷன், வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளின் கீழ் திறன் திருத்தம் மற்றும் SOH, முதலியன).ஆம்பியர்-மணிநேர ஒருங்கிணைப்பு முறையானது தற்போதைய கையகப்படுத்தல் துல்லியத்தை உறுதிசெய்யும் நிபந்தனையின் கீழ் ஒப்பீட்டளவில் நம்பகமானது, ஆனால் அது வலுவாக இல்லை.பிழைகள் குவிவதால், அது திருத்த உத்திகளுடன் இணைக்கப்பட வேண்டும்.EKF முறை வலுவானது ஆனால் அல்காரிதம் ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது மற்றும் செயல்படுத்த கடினமாக உள்ளது.உள்நாட்டு முக்கிய உற்பத்தியாளர்கள் அறை வெப்பநிலையில் 6% க்கும் குறைவான துல்லியத்தை அடைய முடியும், ஆனால் அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் பேட்டரி தேய்மானத்தில் மதிப்பிடுவது கடினம்.

SOC திருத்தம்

தற்போதைய ஏற்ற இறக்கங்கள் காரணமாக, மதிப்பிடப்பட்ட SOC துல்லியமற்றதாக இருக்கலாம், மேலும் பல்வேறு திருத்த உத்திகள் மதிப்பீட்டு செயல்முறையில் இணைக்கப்பட வேண்டும்.

 

SOH கணக்கீடு

SOH என்பது ஆரோக்கிய நிலையைக் குறிக்கிறது, இது பேட்டரியின் தற்போதைய சுகாதார நிலையை (அல்லது பேட்டரி சிதைவின் அளவு) குறிக்கிறது.இது பொதுவாக 0 மற்றும் 100% க்கு இடைப்பட்ட மதிப்பாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது, 80% க்கும் குறைவான மதிப்புகள் பொதுவாக பேட்டரியைப் பயன்படுத்த முடியாது என்பதைக் குறிக்கும்.இது பேட்டரி திறன் அல்லது உள் எதிர்ப்பின் மாற்றங்களால் குறிப்பிடப்படுகிறது.திறனைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​தற்போதைய பேட்டரியின் உண்மையான திறன் பேட்டரியின் இயக்கச் செயல்பாட்டின் தரவுகளின் அடிப்படையில் மதிப்பிடப்படுகிறது, மேலும் மதிப்பிடப்பட்ட திறனுக்கும் இதன் விகிதம் SOH ஆகும்.ஒரு துல்லியமான SOH ஆனது பேட்டரி மோசமடையும் போது மற்ற தொகுதிகளின் மதிப்பீட்டின் துல்லியத்தை மேம்படுத்தும்.

தொழில்துறையில் SOH இன் இரண்டு வெவ்வேறு வரையறைகள் உள்ளன:

திறன் மங்கலை அடிப்படையாகக் கொண்ட SOH வரையறை

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பயன்பாட்டின் போது, ​​பேட்டரியின் உள்ளே செயல்படும் பொருள் படிப்படியாக குறைகிறது, உள் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது, மற்றும் திறன் சிதைகிறது.எனவே, பேட்டரி திறன் மூலம் SOH ஐ மதிப்பிடலாம்.பேட்டரியின் ஆரோக்கிய நிலை தற்போதைய திறனின் ஆரம்ப திறனுக்கான விகிதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அதன் SOH பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகிறது:

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

எங்கே: C_fade என்பது பேட்டரியின் இழந்த திறன்;C_standard என்பது பெயரளவு திறன்.

IEEE தரநிலை 1188-1996 பவர் பேட்டரியின் திறன் 80% ஆக குறையும் போது, ​​பேட்டரியை மாற்ற வேண்டும்.எனவே, பேட்டரி SOH 80% க்குக் கீழே இருக்கும்போது கிடைக்காது என்று பொதுவாகக் கருதுகிறோம்.

பவர் அட்டென்யூவேஷன் (பவர் ஃபேட்) அடிப்படையில் SOH வரையறை

ஏறக்குறைய அனைத்து வகையான பேட்டரிகளின் வயதானது பேட்டரி உள் எதிர்ப்பின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும்.பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பு அதிகமாக இருப்பதால், கிடைக்கும் சக்தி குறைவாக இருக்கும்.எனவே, SOH ஐ பவர் அட்டன்யூவேஷனைப் பயன்படுத்தி மதிப்பிடலாம்.

3.2 மேலாண்மை - சமப்படுத்தப்பட்ட தொழில்நுட்பம்

ஒவ்வொரு பேட்டரிக்கும் அதன் சொந்த "ஆளுமை" உள்ளது

சமநிலையைப் பற்றி பேச, நாம் பேட்டரிகளுடன் தொடங்க வேண்டும்.அதே உற்பத்தியாளரால் ஒரே தொகுப்பில் தயாரிக்கப்படும் பேட்டரிகள் கூட அவற்றின் சொந்த வாழ்க்கைச் சுழற்சிகள் மற்றும் "ஆளுமைகள்" - ஒவ்வொரு பேட்டரியின் திறனும் சரியாக இருக்க முடியாது.இந்த முரண்பாட்டிற்கு இரண்டு காரணங்கள் உள்ளன:

ஒன்று செல் உற்பத்தியின் சீரற்ற தன்மை

ஒன்று மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் சீரற்ற தன்மை.

உற்பத்தி முரண்பாடு

உற்பத்தி முரண்பாடுகள் புரிந்துகொள்வது எளிது.எடுத்துக்காட்டாக, உற்பத்திச் செயல்பாட்டின் போது, ​​உதரவிதானம் முரண்பாடுகள் மற்றும் கேத்தோடு மற்றும் அனோட் பொருள் முரண்பாடுகள் ஒட்டுமொத்த பேட்டரி திறன் முரண்பாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.ஒரு நிலையான 50AH பேட்டரி 49AH அல்லது 51AH ஆக இருக்கலாம்.

மின் வேதியியல் முரண்பாடு

மின் வேதியியலின் முரண்பாடு என்னவென்றால், பேட்டரி சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் செயல்பாட்டில், இரண்டு செல்களின் உற்பத்தி மற்றும் செயலாக்கம் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், மின் வேதியியல் எதிர்வினையின் செயல்பாட்டில் வெப்ப சூழல் ஒருபோதும் சீராக இருக்க முடியாது.உதாரணமாக, பேட்டரி தொகுதிகளை உருவாக்கும் போது, ​​சுற்றியுள்ள வளையத்தின் வெப்பநிலை நடுத்தரத்தை விட குறைவாக இருக்க வேண்டும்.இது சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் அளவுகளுக்கு இடையே நீண்ட கால முரண்பாட்டை ஏற்படுத்துகிறது, இது சீரற்ற பேட்டரி செல் திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது;பேட்டரி செல்லில் உள்ள SEI படத்தின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் நீரோட்டங்கள் நீண்ட நேரம் சீரற்றதாக இருக்கும்போது, ​​SEI படத்தின் வயதானதும் சீரற்றதாக இருக்கும்.

*SEI படம்: "திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகம்" (திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகம்).திரவ லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் முதல் சார்ஜ் டிஸ்சார்ஜ் செயல்பாட்டின் போது, ​​எலக்ட்ரோட் பொருள் திட-திரவ கட்ட இடைமுகத்தில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டுடன் வினைபுரிந்து எலக்ட்ரோடு பொருளின் மேற்பரப்பை உள்ளடக்கிய ஒரு செயலற்ற அடுக்கை உருவாக்குகிறது.SEI ஃபிலிம் ஒரு எலக்ட்ரானிக் இன்சுலேட்டர் ஆனால் லித்தியம் அயனிகளின் சிறந்த கடத்தி, இது மின்முனையைப் பாதுகாப்பது மட்டுமல்லாமல் பேட்டரி செயல்பாட்டையும் பாதிக்காது.SEI படத்தின் வயதானது பேட்டரி ஆரோக்கியத்தில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

எனவே, பேட்டரி பேக்குகளின் சீரான தன்மை (அல்லது தனித்தன்மை) என்பது பேட்டரி செயல்பாட்டின் தவிர்க்க முடியாத வெளிப்பாடாகும்.

ஏன் சமநிலை தேவை

பேட்டரிகள் வேறுபட்டவை, எனவே அவற்றை ஏன் ஒரே மாதிரியாக மாற்ற முயற்சிக்கக்கூடாது?ஏனெனில் சீரற்ற தன்மை பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறனை பாதிக்கும்.

தொடரில் உள்ள பேட்டரி பேக் குறுகிய பீப்பாய் விளைவைப் பின்பற்றுகிறது: பேட்டரி பேக் அமைப்பில் தொடரில், முழு பேட்டரி பேக் அமைப்பின் திறன் சிறிய ஒற்றை அலகு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எங்களிடம் மூன்று பேட்டரிகள் கொண்ட பேட்டரி பேக் உள்ளது என்று வைத்துக்கொள்வோம்:

அதிக சார்ஜ் மற்றும் அதிக டிஸ்சார்ஜ் செய்வது பேட்டரிகளை கடுமையாக சேதப்படுத்தும் என்பதை அறிவோம்.எனவே, சார்ஜ் செய்யும் போது பேட்டரி B முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படும்போது அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது பேட்டரி B இன் SoC மிகவும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரி B ஐப் பாதுகாக்க சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்வதை நிறுத்துவது அவசியம். இதன் விளைவாக, A மற்றும் C பேட்டரிகளின் சக்தி முழுமையாக இருக்க முடியாது. பயன்படுத்தப்பட்டது.

இது வழிவகுக்கிறது:

பேட்டரி பேக்கின் உண்மையான பயன்படுத்தக்கூடிய திறன் குறைந்துள்ளது: இருக்கும் திறனைப் பயன்படுத்தக்கூடிய பேட்டரி A மற்றும் C, பேட்டரி Bக்கு இடமளிக்கும் வகையில் இப்போது அவ்வாறு செய்ய முடியவில்லை. இது மூன்று கால்களில் இரண்டு பேர் ஒன்றாகக் கட்டப்பட்டிருப்பது போன்றது. உயரமான நபர் பெரிய அடிகளை எடுக்க முடியாது.

குறைக்கப்பட்ட பேட்டரி ஆயுள்: ஒரு சிறிய ஸ்ட்ரைட் நீளத்திற்கு அதிக படிகள் தேவை மற்றும் கால்கள் மிகவும் சோர்வாக இருக்கும்.குறைக்கப்பட்ட திறனுடன், சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக அதிக பேட்டரி சிதைவு ஏற்படுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு செல் 100% DoD இல் 4000 சுழற்சிகளை அடைய முடியும், ஆனால் உண்மையான பயன்பாட்டில் அது 100% ஐ அடைய முடியாது மற்றும் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை நிச்சயமாக 4000 ஐ எட்டாது.

*DoD, வெளியேற்றத்தின் ஆழம், பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட திறனுக்கான பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் திறனின் சதவீதத்தைக் குறிக்கிறது.

பேட்டரிகளின் சீரற்ற தன்மை பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது.பேட்டரி தொகுதியின் அளவு பெரியதாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரிகளின் பல சரங்கள் தொடரில் இணைக்கப்படுகின்றன, மேலும் ஒரு பெரிய ஒற்றை மின்னழுத்த வேறுபாடு முழு பெட்டியின் திறனைக் குறைக்கும்.தொடரில் இணைக்கப்பட்ட பேட்டரிகள், அதிக திறன் இழக்கின்றன.இருப்பினும், எங்கள் பயன்பாடுகளில், குறிப்பாக ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு பயன்பாடுகளில், இரண்டு முக்கியமான தேவைகள் உள்ளன:

முதலாவது நீண்ட ஆயுட்கால பேட்டரி, இது இயக்கம் மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளை வெகுவாகக் குறைக்கும்.ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு பேட்டரி பேக்கின் ஆயுளுக்கு அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளது.உள்நாட்டில் பெரும்பாலானவை 15 ஆண்டுகளாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.வருடத்திற்கு 300 சுழற்சிகள் என்று வைத்துக் கொண்டால், 15 வருடங்கள் என்பது 4500 சுழற்சிகள், இது இன்னும் அதிகமாக உள்ளது.ஒவ்வொரு பேட்டரியின் ஆயுளையும் நாம் அதிகப்படுத்த வேண்டும், இதன் மூலம் முழு பேட்டரி பேக்கின் மொத்த ஆயுளும் முடிந்தவரை வடிவமைப்பு ஆயுளை அடைய முடியும், மேலும் பேட்டரி பேக்கின் ஆயுளில் பேட்டரி சிதறலின் தாக்கத்தை குறைக்க வேண்டும்.

இரண்டாவது ஆழமான சுழற்சி, குறிப்பாக பீக் ஷேவிங்கின் பயன்பாட்டு சூழ்நிலையில், மேலும் ஒரு kWh மின்சாரத்தை வெளியிடுவது மேலும் ஒரு வருவாயைக் கொண்டுவரும்.அதாவது 80%DoD அல்லது 90%DoD செய்வோம்.ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பில் ஆழமான சுழற்சியைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​வால் வெளியேற்றத்தின் போது பேட்டரியின் சிதறல் வெளிப்படும்.எனவே, ஆழமான சார்ஜிங் மற்றும் ஆழமான டிஸ்சார்ஜிங் நிலையின் கீழ் ஒவ்வொரு செல்களின் திறனை முழுமையாக வெளியிடுவதை உறுதி செய்வதற்காக, ஆற்றல் சேமிப்பு BMSக்கு வலுவான சமநிலை மேலாண்மை திறன்கள் தேவை மற்றும் பேட்டரி செல்கள் இடையே நிலைத்தன்மை ஏற்படுவதை அடக்குவது அவசியம். .

இந்த இரண்டு தேவைகளும் பேட்டரி சீரற்ற தன்மைக்கு முற்றிலும் முரணானவை.மிகவும் திறமையான பேட்டரி பேக் பயன்பாடுகளை அடைய, பேட்டரி சீரற்ற தன்மையின் தாக்கத்தைக் குறைக்க, நம்மிடம் மிகவும் பயனுள்ள சமநிலை தொழில்நுட்பம் இருக்க வேண்டும்.

சமநிலை தொழில்நுட்பம்

பேட்டரி சமநிலை தொழில்நுட்பம் என்பது வெவ்வேறு திறன்களைக் கொண்ட பேட்டரிகளை ஒரே மாதிரியாக மாற்றுவதற்கான ஒரு வழியாகும்.இரண்டு பொதுவான சமன்படுத்தும் முறைகள் உள்ளன: ஆற்றல் சிதறல் ஒருதிசை சமப்படுத்தல் (செயலற்ற சமநிலை) மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்ற இருதரப்பு சமப்படுத்தல் (செயலில் சமன்பாடு).

(1) செயலற்ற இருப்பு

செயலற்ற சமநிலைக் கொள்கையானது, பேட்டரிகளின் ஒவ்வொரு சரத்திலும் மாறக்கூடிய டிஸ்சார்ஜ் ரெசிஸ்டரை இணையாக வைப்பதாகும்.BMS ஆனது அதிக மின்னழுத்த செல்களை வெளியேற்ற டிஸ்சார்ஜ் ரெசிஸ்டரைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, மின் ஆற்றலை வெப்பமாகச் சிதறடிக்கிறது.எடுத்துக்காட்டாக, பேட்டரி B ஏறக்குறைய முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​மின்தடை B பேட்டரியில் உள்ள மின்தடையத்தை வெப்பமாக வெளியேற்ற அனுமதிக்க சுவிட்ச் திறக்கப்படுகிறது.A மற்றும் C பேட்டரிகள் முழுமையாக சார்ஜ் ஆகும் வரை சார்ஜ் தொடர்கிறது.

இந்த முறை உயர் மின்னழுத்த செல்களை மட்டுமே வெளியேற்ற முடியும், மேலும் குறைந்த திறன் கொண்ட செல்களை ரீசார்ஜ் செய்ய முடியாது.வெளியேற்ற எதிர்ப்பின் சக்தி வரம்பு காரணமாக, சமநிலை மின்னோட்டம் பொதுவாக சிறியது (1A க்கும் குறைவாக).

செயலற்ற சமநிலையின் நன்மைகள் குறைந்த விலை மற்றும் எளிமையான சுற்று வடிவமைப்பு;தீமைகள் என்னவென்றால், இது சமப்படுத்தலுக்கான குறைந்த மீதமுள்ள பேட்டரி திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது குறைந்த மீதமுள்ள திறன் கொண்ட பேட்டரிகளின் திறனை அதிகரிக்க முடியாது, மேலும் 100% சமப்படுத்தப்பட்ட சக்தி வெப்ப வடிவில் வீணாகிறது.

(2) செயலில் இருப்பு

அல்காரிதம்கள் மூலம், பேட்டரிகளின் பல சரங்கள் ஆற்றல் சேமிப்பு கூறுகளைப் பயன்படுத்தி குறைந்த மின்னழுத்த செல்களுக்கு உயர் மின்னழுத்த செல்களின் ஆற்றலை மாற்றுகின்றன, அதிக மின்னழுத்த பேட்டரிகளை வெளியேற்றுகின்றன மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த செல்களை சார்ஜ் செய்ய வெளியிடப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன.ஆற்றல் முக்கியமாக சிதறாமல் மாற்றப்படுகிறது.

இந்த வழியில், சார்ஜிங் போது, ​​பேட்டரி B, முதலில் 100% மின்னழுத்தத்தை அடையும், A மற்றும் C க்கு வெளியேற்றப்படுகிறது, மேலும் மூன்று பேட்டரிகள் ஒன்றாக முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன.டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​பேட்டரி B இன் எஞ்சிய சார்ஜ் மிகக் குறைவாக இருக்கும் போது, ​​A மற்றும் C "சார்ஜ்" B ஆகும், இதனால் B ஆனது டிஸ்சார்ஜை அவ்வளவு விரைவாக நிறுத்தும் SOC வரம்பை அடையாது.

செயலில் சமநிலை தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய அம்சங்கள்

(1) பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறனை மேம்படுத்த உயர் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தத்தை சமநிலைப்படுத்தவும்: சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது மற்றும் ஓய்வு நேரத்தில், உயர் மின்னழுத்த பேட்டரிகளை டிஸ்சார்ஜ் செய்யலாம் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த பேட்டரிகளை சார்ஜ் செய்யலாம்;

(2) குறைந்த-இழப்பு ஆற்றல் பரிமாற்றம்: ஆற்றல் வெறுமனே இழக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக முக்கியமாக மாற்றப்படுகிறது, இது ஆற்றல் பயன்பாட்டின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது;

(3) பெரிய சமநிலை மின்னோட்டம்: பொதுவாக, சமநிலை மின்னோட்டம் 1 மற்றும் 10A க்கு இடையில் இருக்கும், மேலும் சமநிலை வேகமானது;

செயலில் சமநிலைக்கு தொடர்புடைய சுற்றுகள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களின் உள்ளமைவு தேவைப்படுகிறது, இது பெரிய அளவு மற்றும் அதிகரித்த செலவுக்கு வழிவகுக்கிறது.இந்த இரண்டு நிபந்தனைகளும் சேர்ந்து செயலில் சமன்படுத்தலை ஊக்குவிக்கவும் பயன்படுத்தவும் எளிதானது அல்ல என்பதை தீர்மானிக்கிறது.

கூடுதலாக, செயலில் உள்ள சமநிலை சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் செயல்முறை மறைமுகமாக பேட்டரியின் சுழற்சி ஆயுளை அதிகரிக்கிறது.சமநிலையை அடைய சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் தேவைப்படும் கலங்களுக்கு, கூடுதல் பணிச்சுமை சாதாரண செல்களின் வயதை விட அதிகமாக இருக்கலாம், இதன் விளைவாக மற்ற செல்களுடன் அதிக செயல்திறன் இடைவெளி ஏற்படும்.

சில வல்லுநர்கள் மேலே உள்ள இரண்டு வெளிப்பாடுகளும் சிதறல் சமநிலை மற்றும் சிதறல் அல்லாத சமநிலைக்கு ஒத்திருக்க வேண்டும் என்று நம்புகின்றனர்.அது செயலில் உள்ளதா அல்லது செயலற்றதா என்பது சமநிலை செயல்முறையைத் தூண்டும் நிகழ்வைப் பொறுத்தது.கணினி செயலற்றதாக இருக்க வேண்டிய நிலையை அடைந்தால், அது செயலற்றது.இது மனிதர்களால் அமைக்கப்பட்டால், சமநிலைத் திட்டத்தை சமநிலைப்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லாத போது அதை அமைப்பது செயலில் சமநிலை எனப்படும்.

எடுத்துக்காட்டாக, டிஸ்சார்ஜ் முடிவில் இருக்கும் போது, ​​குறைந்த மின்னழுத்த செல் டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தத்தை அடைந்தது, மற்ற செல்கள் இன்னும் சக்தியைக் கொண்டிருக்கும்.இந்த நேரத்தில், முடிந்தவரை அதிக மின்சாரத்தை வெளியேற்ற, கணினி உயர் ஆற்றல் செல்களின் மின்சாரத்தை குறைந்த ஆற்றல் செல்களுக்கு மாற்றுகிறது, இதனால் அனைத்து சக்தியும் வெளியேற்றப்படும் வரை வெளியேற்ற செயல்முறை தொடர அனுமதிக்கிறது.இது ஒரு செயலற்ற சமநிலை செயல்முறை ஆகும்.இன்னும் 40% மின்சாரம் எஞ்சியிருக்கும் போது, ​​வெளியேற்றத்தின் முடிவில் ஏற்றத்தாழ்வு ஏற்படும் என்று கணினி கணித்திருந்தால், அது செயலில் சமநிலைப்படுத்தும் செயல்முறையைத் தொடங்கும்.

செயலில் சமநிலைப்படுத்தல் மையப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட முறைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.மையப்படுத்தப்பட்ட சமன்படுத்தும் முறை முழு பேட்டரி பேக்கிலிருந்து ஆற்றலைப் பெறுகிறது, பின்னர் குறைந்த ஆற்றலுடன் பேட்டரிகளுக்கு ஆற்றலை நிரப்ப ஆற்றல் மாற்று சாதனத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.பரவலாக்கப்பட்ட சமநிலையானது, அருகிலுள்ள பேட்டரிகளுக்கு இடையே ஒரு ஆற்றல் சேமிப்பக இணைப்பை உள்ளடக்கியது, இது ஒரு தூண்டி அல்லது மின்தேக்கியாக இருக்கலாம், இது அருகிலுள்ள பேட்டரிகளுக்கு இடையில் ஆற்றல் பாய அனுமதிக்கிறது.

தற்போதைய சமநிலை கட்டுப்பாட்டு உத்தியில், செல் மின்னழுத்தத்தை கட்டுப்பாட்டு இலக்கு அளவுருவாக எடுத்துக்கொள்பவர்கள் உள்ளனர், மேலும் SOC ஐ சமநிலைக் கட்டுப்பாட்டு இலக்கு அளவுருவாகப் பயன்படுத்த முன்மொழிபவர்களும் உள்ளனர்.செல் மின்னழுத்தத்தை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.

முதலில், சமப்படுத்தலைத் தொடங்குவதற்கும் முடிப்பதற்கும் ஒரு ஜோடி வாசல் மதிப்புகளை அமைக்கவும்: எடுத்துக்காட்டாக, பேட்டரிகளின் தொகுப்பில், ஒரு கலத்தின் தீவிர மின்னழுத்தத்திற்கும் தொகுப்பின் சராசரி மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான வேறுபாடு 50mV ஐ எட்டும்போது, ​​சமப்படுத்தல் தொடங்கப்படும், மற்றும் எப்போது இது 5mV ஐ அடைகிறது, சமப்படுத்தல் முடிந்தது.

BMS ஆனது ஒரு நிலையான கையகப்படுத்தல் சுழற்சியின்படி ஒவ்வொரு கலத்தின் மின்னழுத்தத்தையும் சேகரிக்கிறது, சராசரி மதிப்பைக் கணக்கிடுகிறது, பின்னர் ஒவ்வொரு செல் மின்னழுத்தத்திற்கும் சராசரி மதிப்பிற்கும் இடையிலான வேறுபாட்டைக் கணக்கிடுகிறது;

அதிகபட்ச வேறுபாடு 50mV ஐ அடைந்தால், BMS சமன்படுத்தும் செயல்முறையைத் தொடங்க வேண்டும்;

வேறுபாடு மதிப்புகள் அனைத்தும் 5mV க்கும் குறைவாக இருக்கும் வரை சமன்படுத்தும் செயல்பாட்டின் போது படி 2 ஐத் தொடரவும், பின்னர் சமன்படுத்தலை முடிக்கவும்.

எல்லா BMS களுக்கும் இந்தப் படி தேவைப்படாது என்பதையும், சமநிலை முறையைப் பொறுத்து அடுத்தடுத்த உத்திகள் மாறுபடலாம் என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

பேலன்ஸ் தொழில்நுட்பமும் பேட்டரி வகையுடன் தொடர்புடையது.செயலில் சமநிலைக்கு LFP மிகவும் பொருத்தமானது என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் மும்முனை பேட்டரிகள் செயலற்ற சமநிலைக்கு ஏற்றது.

BMS இல் கடுமையான போட்டியின் நிலை பெரும்பாலும் செலவு மற்றும் நம்பகத்தன்மையால் ஆதரிக்கப்படுகிறது.தற்போது, ​​செயலில் சமநிலையின் சோதனை சரிபார்ப்பு இன்னும் அடையப்படவில்லை.செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு நிலை ASIL-C மற்றும் ASIL-D ஐ நோக்கி நகரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, ஆனால் செலவு மிகவும் அதிகமாக உள்ளது.எனவே, தற்போதைய பெரிய நிறுவனங்கள் செயலில் சமநிலை ஆராய்ச்சி குறித்து எச்சரிக்கையாக உள்ளன.சில பெரிய தொழிற்சாலைகள் பேலன்சிங் மாட்யூலை ரத்து செய்து, எரிபொருள் வாகனங்களின் பராமரிப்பைப் போலவே வெளிப்புறமாக அனைத்து சமநிலையையும் செய்ய விரும்புகின்றன.ஒவ்வொரு முறையும் வாகனம் குறிப்பிட்ட தூரம் பயணிக்கும் போது, ​​அது வெளிப்புற சமநிலைக்காக 4S கடைக்குச் செல்லும்.இது முழு வாகன BMS இன் விலையையும் குறைக்கும் மற்றும் தொடர்புடைய 4S ஸ்டோருக்கும் பயனளிக்கும்.இது அனைத்து கட்சிகளுக்கும் வெற்றிகரமான சூழ்நிலை.எனவே, தனிப்பட்ட முறையில், இது ஒரு போக்காக மாறக்கூடும் என்பதை நான் புரிந்துகொள்கிறேன்!

3.3 பாதுகாப்பு - தவறு கண்டறிதல் மற்றும் எச்சரிக்கை

BMS கண்காணிப்பு மின் அமைப்பின் வன்பொருளுடன் பொருந்துகிறது, மேலும் இது பேட்டரியின் வெவ்வேறு செயல்திறன் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு தோல்வி நிலைகளாக (சிறிய செயலிழப்பு, தீவிர தோல்வி, அபாயகரமான தோல்வி) பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.வெவ்வேறு தோல்வி நிலைகளில் வெவ்வேறு கையாளுதல் நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன: எச்சரிக்கை, மின் வரம்பு அல்லது நேரடி உயர் மின்னழுத்த கட்-ஆஃப்.தோல்விகளில் தரவு பெறுதல் மற்றும் பகுத்தறிவு தோல்விகள், மின் தோல்விகள் (சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்கள்), தகவல் தொடர்பு தோல்விகள் மற்றும் பேட்டரி நிலை தோல்விகள் ஆகியவை அடங்கும்.

ஒரு பொதுவான உதாரணம் என்னவென்றால், பேட்டரி அதிக வெப்பமடையும் போது, ​​சேகரிக்கப்பட்ட பேட்டரி வெப்பநிலையின் அடிப்படையில் பேட்டரி அதிக வெப்பமடைவதை BMS தீர்மானிக்கிறது, பின்னர் இந்த பேட்டரியின் சர்க்யூட்டைத் துண்டிக்கக் கட்டுப்படுத்துகிறது, அதிக வெப்பமடைவதைப் பாதுகாக்கிறது மற்றும் EMS போன்ற மேலாண்மை அமைப்புகளுக்கு எச்சரிக்கையை அனுப்புகிறது.

3.4 தொடர்பு

BMS இன் இயல்பான செயல்பாட்டை அதன் தொடர்பு செயல்பாட்டிலிருந்து பிரிக்க முடியாது.பேட்டரி நிர்வாகத்தின் போது பேட்டரியைக் கட்டுப்படுத்தினாலும், பேட்டரி நிலையை வெளி உலகிற்கு அனுப்பினாலும் அல்லது கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளைப் பெறினாலும், நிலையான தகவல் தொடர்பு தேவை.

பவர் பேட்டரி அமைப்பில், BMS இன் ஒரு முனை பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றொரு முனை முழு வாகனத்தின் கட்டுப்பாடு மற்றும் மின்னணு அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.ஒட்டுமொத்த சூழல் CAN நெறிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் பேட்டரி பேக்கின் உள் கூறுகளுக்கு இடையே உள்ளக CAN ஐப் பயன்படுத்துவதற்கும் பேட்டரி பேக்கிற்கும் முழு வாகனத்திற்கும் இடையில் வாகன CAN ஐப் பயன்படுத்துவதற்கும் இடையே வேறுபாடு உள்ளது.

மாறாக, ஆற்றல் சேமிப்பு BMS மற்றும் உள் தொடர்பு ஆகியவை அடிப்படையில் CAN நெறிமுறையைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் அதன் வெளிப்புற தொடர்பு (வெளிப்புறமானது முக்கியமாக ஆற்றல் சேமிப்பு மின் நிலையத்தை அனுப்பும் அமைப்பு PCS ஐக் குறிக்கிறது) பெரும்பாலும் இணைய நெறிமுறை வடிவங்கள் TCP/IP நெறிமுறை மற்றும் modbus நெறிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது.

4) ஆற்றல் சேமிப்பு BMS

ஆற்றல் சேமிப்பு BMS உற்பத்தியாளர்கள் பொதுவாக ஆற்றல் பேட்டரி BMS இலிருந்து உருவானார்கள், எனவே பல வடிவமைப்புகள் மற்றும் விதிமுறைகள் வரலாற்று தோற்றம் கொண்டவை.

எடுத்துக்காட்டாக, பவர் பேட்டரி பொதுவாக BMU (பேட்டரி மானிட்டர் யூனிட்) மற்றும் BCU (பேட்டரி கண்ட்ரோல் யூனிட்) என பிரிக்கப்படுகிறது, முந்தையது தரவுகளை சேகரிக்கிறது மற்றும் பிந்தையது அதை கட்டுப்படுத்துகிறது.

பேட்டரி செல் ஒரு மின்வேதியியல் செயல்முறை என்பதால், பல பேட்டரி செல்கள் ஒரு பேட்டரியை உருவாக்குகின்றன.ஒவ்வொரு பேட்டரி கலத்தின் சிறப்பியல்புகளின் காரணமாக, உற்பத்தி செயல்முறை எவ்வளவு துல்லியமாக இருந்தாலும், ஒவ்வொரு பேட்டரி கலத்திலும் காலப்போக்கில் மற்றும் சுற்றுச்சூழலைப் பொறுத்து பிழைகள் மற்றும் முரண்பாடுகள் இருக்கும்.எனவே, பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு பேட்டரியின் தற்போதைய நிலையை வரையறுக்கப்பட்ட அளவுருக்கள் மூலம் மதிப்பிடுவதாகும், இது ஒரு பாரம்பரிய சீன மருத்துவ மருத்துவர் ஒரு நோயாளிக்கு உடல் மற்றும் இரசாயன பகுப்பாய்வு தேவைப்படுவதை விட அறிகுறிகளைக் கவனிப்பதன் மூலம் நோயாளியைக் கண்டறிவதைப் போன்றது.மனித உடலின் இயற்பியல் மற்றும் இரசாயன பகுப்பாய்வு பேட்டரியின் மின்வேதியியல் பண்புகளைப் போலவே உள்ளது, இது பெரிய அளவிலான சோதனைக் கருவிகளால் அளவிடப்படுகிறது.இருப்பினும், உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு மின் வேதியியல் சில குறிகாட்டிகளை மதிப்பிடுவது கடினம்.எனவே, BMS ஒரு பழைய சீன மருத்துவ மருத்துவர் போன்றது.

4.1 ஆற்றல் சேமிப்பு BMS இன் மூன்று அடுக்கு கட்டமைப்பு

ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளில் அதிக எண்ணிக்கையிலான பேட்டரி செல்கள் இருப்பதால், செலவுகளைச் சேமிக்க, BMS பொதுவாக இரண்டு அல்லது மூன்று அடுக்குகளுடன் அடுக்குகளில் செயல்படுத்தப்படுகிறது.தற்போது, ​​பிரதான நீரோட்டமானது மூன்று அடுக்குகளாக உள்ளது: முதன்மைக் கட்டுப்பாடு / முதன்மைக் கட்டுப்பாடு / அடிமைக் கட்டுப்பாடு.

4.2 ஆற்றல் சேமிப்பு BMS பற்றிய விரிவான விளக்கம்

5) தற்போதைய நிலை மற்றும் எதிர்கால போக்கு

BMS உற்பத்தி செய்யும் பல வகையான உற்பத்தியாளர்கள் உள்ளனர்:

முதல் வகை ஆற்றல் பேட்டரி BMS - கார் தொழிற்சாலைகளில் மிகவும் மேலாதிக்க சக்தி கொண்ட இறுதி பயனர்.உண்மையில், ஜெனரல் மோட்டார்ஸ், டெஸ்லா போன்ற கார் தொழிற்சாலைகள் வெளிநாட்டில் வலுவான BMS உற்பத்தி பலம் ஆகும். வீட்டில், BYD, Huating Power போன்றவை உள்ளன.

சாம்சங், நிங்டே டைம்ஸ், சின்வாங்டா, தேசாய் பேட்டரி, டாப்பேண்ட் கோ., லிமிடெட், பெய்ஜிங் புராட் போன்ற செல் உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் பேக் உற்பத்தியாளர்கள் உட்பட இரண்டாவது வகை பேட்டரி தொழிற்சாலைகள் ஆகும்.

மூன்றாவது வகை BMS உற்பத்தியாளர்கள் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தில் பல வருட அனுபவமுள்ளவர்கள், மேலும் பல்கலைக்கழகம் அல்லது அது தொடர்பான நிறுவன பின்னணிகளைக் கொண்ட R&D குழுக்களைக் கொண்டுள்ளனர், அதாவது Eternal Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology மற்றும் Kegong Electronics.

முக்கியமாக டெர்மினல் வாகன உற்பத்தியாளர்களால் ஆதிக்கம் செலுத்தும் ஆற்றல் பேட்டரிகளின் BMS போலல்லாமல், ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளின் இறுதிப் பயனர்கள் BMS இன் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு மற்றும் உற்பத்தியில் பங்கேற்க எந்தத் தேவையும் அல்லது குறிப்பிட்ட செயல்களும் இல்லை என்று தெரிகிறது.பெரிய அளவிலான பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளை உருவாக்க அவர்கள் நிறைய பணத்தையும் சக்தியையும் செலவிடுவார்கள் என்பதும் சாத்தியமில்லை.எனவே, ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி BMS தொழிற்துறையில் முழுமையான நன்மைகள் கொண்ட ஒரு முக்கிய வீரர் இல்லை என்று கருதலாம், இது பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு BMS இல் கவனம் செலுத்தும் விற்பனையாளர்களுக்கு மேம்பாடு மற்றும் கற்பனைக்கு ஒரு பெரிய இடத்தை விட்டுச்செல்கிறது.ஆற்றல் சேமிப்பு சந்தை நிறுவப்பட்டால், அது பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் தொழில்முறை BMS உற்பத்தியாளர்களுக்கு மேம்பாட்டிற்கும் குறைவான போட்டி எதிர்ப்பிற்கும் நிறைய இடமளிக்கும்.

தற்போது, ​​ஆற்றல் சேமிப்பு BMS இன் வளர்ச்சியில் ஒப்பீட்டளவில் சில தொழில்முறை BMS உற்பத்தியாளர்கள் கவனம் செலுத்துகின்றனர், முக்கியமாக ஆற்றல் சேமிப்பு சந்தை இன்னும் ஆரம்ப நிலையில் உள்ளது மற்றும் சந்தையில் ஆற்றல் சேமிப்பு எதிர்கால வளர்ச்சி குறித்து இன்னும் பல சந்தேகங்கள் உள்ளன.எனவே, பெரும்பாலான உற்பத்தியாளர்கள் ஆற்றல் சேமிப்பு தொடர்பான BMS ஐ உருவாக்கவில்லை.உண்மையான வணிகச் சூழலில், ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளுக்கு BMS ஆகப் பயன்படுத்துவதற்கு மின்சார வாகன பேட்டரி BMS ஐ வாங்கும் உற்பத்தியாளர்களும் உள்ளனர்.எதிர்காலத்தில், தொழில்முறை மின்சார வாகன BMS உற்பத்தியாளர்களும் பெரிய அளவிலான ஆற்றல் சேமிப்பு திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும் BMS சப்ளையர்களில் ஒரு முக்கிய பகுதியாக மாறும் என்று நம்பப்படுகிறது.

இந்த கட்டத்தில், பல்வேறு ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு சப்ளையர்களால் வழங்கப்படும் BMS க்கு சீரான தரநிலைகள் இல்லை.வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்கள் BMSக்கு வெவ்வேறு வடிவமைப்புகள் மற்றும் வரையறைகளைக் கொண்டுள்ளனர், மேலும் அவை இணக்கமாக இருக்கும் வெவ்வேறு பேட்டரிகளைப் பொறுத்து, SOX அல்காரிதம், சமன்படுத்தும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பதிவேற்றப்பட்ட தகவல் தொடர்பு தரவு உள்ளடக்கம் ஆகியவையும் மாறுபடலாம்.BMS இன் நடைமுறை பயன்பாட்டில், இத்தகைய வேறுபாடுகள் பயன்பாட்டுச் செலவுகளை அதிகரிக்கும் மற்றும் தொழில்துறை வளர்ச்சிக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்.எனவே, BMS இன் தரப்படுத்தல் மற்றும் மட்டுப்படுத்தல் எதிர்காலத்தில் ஒரு முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாக இருக்கும்.