1) BMS нәрсә ул?
BMS-ның тулы исеме - Батарея белән идарә итү системасы.Бу энергия саклау батарейкаларының торышын күзәтүче җайланма.Бу, нигездә, интеллектуаль идарә итү һәм аерым батарея күзәнәкләрен саклау, батарейкаларның артык зарядка һәм артык зарядкадан саклану, батарея гомерен озайту, батарея торышын күзәтү өчен кулланыла.Гадәттә, BMS схема тактасы яки җиһаз тартмасы итеп күрсәтелә.
BMS - батарея энергия саклау системасының төп субсистемаларының берсе, батарея энергия саклау җайланмасындагы һәр батареяның эш торышын күзәтү һәм энергия саклау агрегатының куркынычсыз һәм ышанычлы эшләвен тәэмин итү өчен җаваплы.BMS реаль вакытта энергия саклау батареясының статус параметрларын күзәтә һәм җыя ала (шул исәптән бер күзәнәк көчәнеше, батарея баганасы температурасы, батарея әйләнеше токы, батарея пакеты терминалы көчәнеше, батарея системасы изоляциясе каршылыгы һ.б.), һәм Система статусын бәяләү параметрларын алу өчен тиешле анализ һәм исәпләү эшләрен башкару.Ул шулай ук энергия саклаучы батареяның эффектив контрольенә ирешә ала, бөтен саклану контроле стратегиясе буенча, бөтен батарея энергия саклау җайланмасының куркынычсыз һәм ышанычлы эшләвен тәэмин итү өчен.Шул ук вакытта, BMS бүтән тышкы җайланмалар (PCS, EMS, янгыннан саклау системасы һ.б.) белән үзара элемтә интерфейсы һәм аналог / санлы кертү интерфейсы аша үзара бәйләнештә була ала, бөтен энергия саклау көчендә төрле субсистемаларның бәйләнеш контролен формалаштыру өчен. станция, электр станциясенең куркынычсыз, ышанычлы һәм эффектив челтәр белән эшләвен тәэмин итү.
2) Архитектура
Топология архитектурасы күзлегеннән караганда, BMS ике категориягә бүленә: үзәкләштерелгән һәм төрле проект таләпләре буенча таратыла.
Centralзәкләштерелгән BMS
Гади генә итеп әйткәндә, үзәкләштерелгән BMS барлык күзәнәкләрне җыю өчен бер BMS аппаратын куллана, бу берничә күзәнәкле сценарийларга яраклы.
Centralзәкләштерелгән BMS аз бәяле, компакт структура, һәм югары ышанычлылык өстенлекләренә ия, һәм гадәттә түбән сыйдырышлы, түбән басымлы һәм кечкенә батарея системасы көче булган сценарийларда кулланыла, мәсәлән, электр кораллары, роботлар (роботларны эшкәртү, ярдәмче роботлар), IOT акыллы йортлар (роботлар, электр чистарткычлар), электр форклифтлары, түбән тизлекле машиналар (электр велосипедлары, электр мотоцикллары, электр истәлекле машиналар, электр патруль машиналары, электр гольф арбалары һ.б.), һәм җиңел гибрид машиналар.
BMS үзәкләштерелгән аппаратны югары көчәнешле һәм аз көчәнешле өлкәләргә бүлеп була.Cellгары көчәнеш өлкәсе бер күзәнәк көчәнешен, системаның гомуми көчәнешен җыю, изоляциягә каршы торуны күзәтү өчен җаваплы.Түбән көчәнеш өлкәсенә электр белән тәэмин итү схемалары, үзәк эшкәрткеч җайланма схемалары, CAN элемтә схемалары, контроль схемалар һ.б. керә.
Пассажир машиналарының электр батарея системасы югары сыйдырышлыкка, югары басымга һәм зур күләмгә таба үсешен дәвам иткәндә, таратылган BMS архитектурасы нигездә плагин гибридында һәм саф электр машинасы модельләрендә кулланыла.
БМС таратылды
Хәзерге вакытта тармакта таратылган BMS өчен төрле терминнар бар, һәм төрле компанияләрнең исемнәре төрле.BMS электр батареясы күбесенчә ике катлы архитектурага ия:
Энергия саклаучы BMS, гадәттә, батарейка пакетының зурлыгы аркасында, өч катлы архитектура, кол өстендә мастер-контроль катлам һәм төп контроль катламнары.
Батарейкалар батарея кластерларын формалаштырган кебек, алар үз чиратында стеклар ясыйлар, өч яруслы BMS да шул ук өске кагыйдә буенча эш итә:
Контрольдән: аерым батареялардан мәгълүмат туплаган батарея белән идарә итү берәмлеге (BMU).
Батарейка күзәнәгенең көчәнешен һәм температурасын күзәтегез
Пакеттагы батареяны тигезләү
Мәгълүмат йөкләү
җылылык белән идарә итү
Аномаль сигнализация
Мастер контроль: Батарея кластеры белән идарә итү берәмлеге: BCU (батарея кластер берәмлеге, шулай ук югары көчәнеш белән идарә итү берәмлеге HVU, BCMU һ.б.), BMU мәгълүматларын җыю һәм батарея кластеры мәгълүматларын җыю өчен җаваплы.
Батарея кластеры агымын алу, гомуми көчәнешне алу, агып чыгу
Батарейка торышы аномаль булганда, сүндерүдән саклау
BMS идарәсе астында, сыйдырышлыкны калибрлау һәм SOC калибрлау аерым зарядка һәм зарядка белән идарә итү өчен нигез булып аерым тәмамланырга мөмкин.
Батарейка массивы белән идарә итү берәмлеге (BAU) бөтен энергия саклаучы батарея стаканындагы батарейкаларны үзәкләштерелгән идарә итү өчен җаваплы.Ул төрле батарея кластеры белән идарә итү берәмлекләренә тоташа һәм батарея массивының эш торышы турында кире кайту өчен бүтән җайланмалар белән мәгълүмат алмаша.
Батарейка массивын зарядлау һәм җибәрү
BMS системасы үз-үзен тикшерү һәм хаталар диагнозы
Батарея пакеты диагностикасы
Батарейка массивындагы төрле аномальлекләр һәм кимчелекләр өчен куркынычсызлыкны саклау
PCS һәм EMS кебек башка җайланмалар белән аралашыгыз
Мәгълүмат саклау, тапшыру һәм эшкәртү
Батарея белән идарә итү катламы: аерым батареяларның төрле мәгълүматларын (көчәнеш, температура) туплау, SOC һәм SOH батарейкаларын исәпләү һәм анализлау, аерым батарейкаларны актив тигезләүгә ирешү, һәм аерым батарейкаларның аномаль мәгълүматларын BCMU батарея пакеты катламы катламына йөкләү өчен җаваплы.CAN тышкы элемтә аша ромашка чылбыры белән бәйләнгән.
Батарея белән идарә итү катламы: БМУ йөкләгән аерым батареялардан төрле мәгълүмат туплау, батарея пакеты (пакет көчәнеше, пакет температурасы), батарея пакеты зарядлау һәм агымнарны җибәрү, батарея пакетының SOC һәм SOH-ны исәпләү һәм анализлау өчен җаваплы. , һәм барлык мәгълүматны BAMS батарея кластеры катламына йөкләү.CAN тышкы элемтә аша ромашка чылбыры белән бәйләнгән.
Батарея кластеры белән идарә итү катламы: BCMU йөкләгән төрле батарея мәгълүматларын җыю һәм RJ45 интерфейсы аша энергия саклау мониторингы EMS системасына йөкләү өчен җаваплы.PCS белән аралашу, батареяның аномаль мәгълүматын PCS (CAN яки RS485 интерфейсы) җибәрү өчен, һәм PCS белән аралашу өчен җиһаз коры төеннәр белән җиһазландырылган.Моннан тыш, ул BSE батарея системасын (Батарея дәүләт сметасы) бәяләү, электр системасы статусын ачыклау, контактор белән идарә итү, җылылык белән идарә итү, операция белән идарә итү, зарядка белән идарә итү, диагностика белән идарә итә, эчке һәм тышкы элемтә челтәре белән идарә итә.CAN аша кул астында эшләүчеләр белән аралаша.
3) BMS нәрсә эшли?
BMS функцияләре бик күп, ләкин төп һәм безне иң борчыган нәрсә - өч аспект:
Берсе сенсор (дәүләт идарәсе), бу BMSның төп функциясе.Ул көчәнешне, каршылыкны, температураны үлчәп, ахыр чиктә батарея торышын сизә.Без батареяның торышы, аның күпме энергия һәм сыйдырышлыгы, нинди сәламәтлеге, күпме көч чыгаруы һәм никадәр куркынычсыз булуын белергә телибез.Бу сизү.
Икенчесе - идарә итү (баланс белән идарә итү).Кайберәүләр BMS - батареяның әнисе диләр.Аннары бу тәрбияче аны идарә итәргә тиеш.Нәрсә белән идарә итәргә?Бу батареяны мөмкин кадәр яхшырак итү.Иң төпе - баланс белән идарә итү һәм җылылык белән идарә итү.
Өченчесе - саклау (куркынычсызлык белән идарә итү).Әбинең шулай ук эше бар.Әгәр дә батарея ниндидер статуска ия булса, аны сакларга һәм сигнализацияне күтәрергә кирәк.
Әлбәттә, шулай ук кайбер протоколлар аша система эчендә яки читтә мәгълүмат бирүче элемтә белән идарә итү компоненты бар.
BMS монда бик күп башка функцияләргә ия, мәсәлән, операция белән идарә итү, изоляция мониторингы, җылылык белән идарә итү һ.б.
3.1 Кабатлау - үлчәү һәм бәяләү
BMS-ның төп функциясе - көчәнеш, ток, температура, торыш кебек төп параметрларны кертеп, батарея параметрларын үлчәү һәм бәяләү, шулай ук SOC һәм SOH кебек батарея дәүләт мәгълүматларын исәпләү.Электр батарейкалары өлкәсе монда каралмаган SOP (энергия торышы) һәм SOE (энергия торышы) исәпләүләрен дә үз эченә ала.Без киң кулланылган беренче ике мәгълүматка игътибар итәрбез.
Күзәнәк үлчәү
1) Мәгълүматны төп үлчәү: Батарейка белән идарә итү системасының иң төп функциясе - батарея белән идарә итү системасында барлык югары дәрәҗәдәге исәпләүләр һәм контроль логика өчен нигез булган аерым батарея күзәнәкләренең көчәнешен, токын һәм температурасын үлчәү.
2) Изоляциягә каршы тору тесты: Батарейка белән идарә итү системасы эчендә тулы көчәнеш системасы өчен изоляция сынаулары кирәк.
3) volгары көчәнешле үзара бәйләнешне ачыклау (HVIL): югары көчәнеш системасының бөтенлеген раслау һәм югары көчәнеш системасы циклының бөтенлеге бозылганда куркынычсызлык чараларын башлау өчен кулланыла.
SOC исәпләү
SOC батарейканың калган сыйдырышлыгы булган зарядка торышын аңлата.Гади генә итеп әйткәндә, батареяда күпме көч калды.
SOC - BMS-ның иң мөһим параметры, чөнки бүтәннәр аңа нигезләнгән.Шуңа күрә аның төгәллеге һәм ныклыгы (хаталарны төзәтү мөмкинлеге дип тә атала) бик мөһим.Төгәл SOC булмаса, бернинди саклау функциясе дә BMSны дөрес эшли алмый, чөнки батарея еш сакланган хәлдә булачак, һәм батареяның гомерен озайтып булмый.
Хәзерге вакытта SOC бәяләүнең төп агымына ачык схема көчәнеше ысулы, агымдагы интеграция ысулы, Калман фильтр ысулы һәм нейрон челтәр ысулы керә.Беренче ике ысул гадәттә кулланыла.Соңгы ике ысул интеграция модельләре һәм ясалма интеллект кебек алдынгы белемнәрне үз эченә ала, алар монда җентекләп аңлатылмый.
Практик кушымталарда күп алгоритмнар еш кулланыла, батарейканың зарядлану һәм агызу торышына карап төрле алгоритмнар кабул ителә.
ачык чылбыр көчәнеше ысулы
Ачык схема көчәнеше ысулы принцибы - ачык схема көчәнеше һәм SOC арасында чагыштырмача тотрыклы функциональ бәйләнешне батарейканы озак вакыт статик урнаштыру шартларында куллану, һәм шулай итеп ачык схема көчәнешенә нигезләнеп SOC бәяләү.Элек еш кулланыла торган корыч кислотасы батарея электр велосипеды бу ысулны SOC бәяләү өчен куллана.Ачык схема көчәнеше ысулы гади һәм уңайлы, ләкин кимчелекләре дә күп:
1. Батарейка озак торырга тиеш, югыйсә ачык схема көчәнешен кыска вакыт эчендә тотрыклыландыру кыен булачак;
2. Батарейкаларда көчәнеш плато бар, аеруча литий тимер фосфат батарейкалары, монда терминал көчәнеше һәм SOC кәкресе SOC30% -80% диапазонында якынча сызыклы;
3. Батарейка төрле температурада яки тормышның төрле этапларында, һәм ачык схема көчәнеше бер үк булса да, SOC аермасы зур булырга мөмкин;
Түбәндәге рәсемдә күрсәтелгәнчә, без бу электр велосипедын кулланганда, хәзерге SOC 100% итеп күрсәтелсә, тизләнеш көчәнеш төшә, һәм көч 80% итеп күрсәтелергә мөмкин.Тизләнүне туктаткач, көчәнеш күтәрелә, һәм көч 100% ка кире кайта.Шуңа күрә безнең электр скутерның көче төгәл түгел.Туктагач, аның көче бар, ләкин без эшли башлагач, ул көче бетә.Бу батарея белән проблема булмаска мөмкин, ләкин BMSның SoC алгоритмы бик гади булу сәбәпле булырга мөмкин.
Ан-Ши интеграль ысул
Anshicontinuous интеграция ысулы SOC бәясен реаль вакытта SOC билгеләмәсе аша исәпли.
Башлангыч SOC кыйммәтен исәпкә алып, батарейка токын үлчәп булганда (агызу токы уңай булганда), батарея сыйдырышлыгын үзгәртү агым интеграциясе аша төгәл исәпләнә ала, нәтиҗәдә калган SOC.
Бу ысул кыска вакыт эчендә чагыштырмача ышанычлы бәяләү нәтиҗәләренә ия, ләкин агымдагы сенсорның үлчәү хаталары һәм аккумуляторның әкренләп деградациясе аркасында озак вакытлы агым интеграциясе кайбер тайпылышларны кертәчәк.Шуңа күрә, ул, гадәттә, ачык схема көчәнеше ысулы белән берлектә, түбән төгәллек таләпләре белән SOC бәяләү өчен башлангыч бәяне бәяләү өчен кулланыла, һәм кыска вакытлы SOC фаразлау өчен Калман фильтрлау ысулы белән берлектә дә кулланылырга мөмкин.
SOC (зарядлы дәүләт) BMSның төп контроль алгоритмына карый, хәзерге калган сыйдырышлык статусын күрсәтә.Бу, нигездә, ампер-сәгать интеграция ысулы һәм EKF (киңәйтелгән Калман Фильтры) алгоритмы ярдәмендә ирешелә, коррекция стратегиясе белән (мәсәлән, ачык схема көчәнешен коррекцияләү, тулы корылма коррекциясе, зарядка бетү коррекциясе, төрле температурада һәм SOH, һ.б.).Ампер-сәгать интеграция ысулы чагыштырмача ышанычлы, хәзерге сатып алу төгәллеген тәэмин итү шартында, ләкин ул нык түгел.Хаталар туплану аркасында аны төзәтү стратегиясе белән берләштерергә кирәк.EKF ысулы нык, ләкин алгоритм чагыштырмача катлаулы һәм аны тормышка ашыру авыр.Эчке агым җитештерүчеләре бүлмә температурасында 6% тан ким булмаган төгәллеккә ирешә алалар, ләкин югары һәм түбән температурада бәяләү һәм батареяны сүндерү авыр.
SOC коррекциясе
Агымдагы үзгәрүләр аркасында, фаразланган SOC дөрес булмаган булырга мөмкин, һәм бәяләү процессына төрле коррекция стратегияләре кертелергә тиеш.
SOH исәпләү
SOH - сәламәтлек торышын, бу батарейканың хәзерге сәламәтлек торышын күрсәтә (яки батареяның бозылу дәрәҗәсен).Бу, гадәттә, 0 белән 100% арасындагы кыйммәт итеп күрсәтелә, 80% тан түбән булган кыйммәтләр, гадәттә, батареяның кулланылмавын күрсәтә.Аны батарея сыйдырышлыгы яки эчке каршылык белән күрсәтергә мөмкин.Потенциалны кулланганда, хәзерге батареяның сыйдырышлыгы батареяның эш процессындагы мәгълүматларга нигезләнеп бәяләнә, һәм моның бәяләнгән сыйдырышлыкка мөнәсәбәте SOH.Төгәл SOH батарея начарлангач, башка модульләрнең бәяләү төгәллеген яхшыртачак.
Тармакта SOHның ике төрле аңлатмасы бар:
Сыйфатның бетүенә нигезләнгән SOH билгеләмәсе
Литий-ион батарейкаларын кулланганда, батарея эчендәге актив материал әкренләп кими, эчке каршылык арта, сыйдырышлык кими.Шуңа күрә SOH батарея сыйдырышлыгы белән бәяләнә ала.Батарейканың сәламәтлек торышы агымдагы сыйдырышлыкның башлангыч сыйдырышлыгына карата күрсәтелә, һәм аның SOH түбәндәгечә билгеләнә:
SOH = (C_standard-C_fade) / C_standard × 100%
Кайда: C_fade - батареяның югалган сыйдырышлыгы;C_standard - номиналь сыйдырышлык.
IEEE стандарты 1188-1996 шартлый, электр батареясы сыйдырышлыгы 80% ка төшкәч, батареяны алыштырырга кирәк.Шуңа күрә, без гадәттә SOH батареясы 80% тан түбән булганда мөмкин түгел дип саныйбыз.
Энергияне сүндерүгә нигезләнгән SOH билгеләмәсе (Power Fade)
Барлык төр батарейкаларның да картайуы батареяның эчке каршылыгын арттыруга китерәчәк.Батарейканың эчке каршылыгы никадәр югары булса, булган көче түбәнрәк.Шуңа күрә, SOH энергияне сүндерү ярдәмендә бәяләнә ала.
3.2 Идарә итү - Баланслы технология
Eachәр батареяның үз “шәхесе” бар
Баланс турында сөйләшү өчен, без батареялардан башларга тиеш.Бер үк җитештерүче тарафыннан бер үк партиядә җитештерелгән батарейкаларның да үз тормыш цикллары һәм "шәхесләре" бар - һәр батареяның сыйдырышлыгы бер үк була алмый.Бу туры килмәүнең ике сәбәбе бар:
Берсе - күзәнәк җитештерүнең туры килмәве
Берсе - электрохимик реакцияләрнең туры килмәве.
җитештерү туры килмәве
Производство туры килмәвен аңлау җиңел.Мәсәлән, производство процессында диафрагманың туры килмәве, катод һәм анод материалы туры килмәве гомуми батарея сыйдырышлыгына туры килергә мөмкин.Стандарт 50AH батарея 49AH яки 51AH булырга мөмкин.
электрохимик туры килмәү
Электрохимиянең туры килмәве шунда: батареяны зарядлау һәм җибәрү процессында, хәтта ике күзәнәкне җитештерү һәм эшкәртү бер үк булса да, җылылык мохите электрохимик реакция процессында эзлекле була алмый.Мәсәлән, батарея модуллары ясаганда, әйләнә-тирә боҗраның температурасы уртадан түбән булырга тиеш.Бу зарядлау һәм чыгару күләме арасында озак вакытлы туры килмәүгә китерә, бу үз чиратында батарея күзәнәкләренең сыйдырышлыгына туры килми;Батарейка күзәнәгендәге SEI фильмының зарядлау һәм агызу агымнары озак туры килмәгәндә, SEI фильмының картайуы да туры килмәячәк.
* SEI фильмы: "каты электролит интерфейсы" (каты электролит интерфейсы).Сыек литий ион аккумуляторының беренче корылма чыгару процессында электрод материалы электролит белән каты-сыек фаза интерфейсында реакцияләнә, электрод материалы өслеген каплаган пассивация катламын барлыкка китерә.SEI фильмы - электрон изолятор, ләкин литий ионнарының искиткеч үткәргеч, ул электродны гына түгел, батарея эшенә дә тәэсир итми.SEI фильмының картайуы батарея сәламәтлегенә зур йогынты ясый.
Шуңа күрә, батарея пакетларының бертөрле булмавы (яки акылсызлыгы) - батарея эшенең котылгысыз күренеше.
Нигә баланс кирәк
Батарейкалар төрле, нигә аларны бертөрле ясарга тырышмаска?Чөнки туры килмәү батарея пакетының эшенә тәэсир итәчәк.
Батарейка пакеты серияле кыска баррель эффектына иярә: батарея пакеты системасында, бөтен батарея пакеты системасының сыйдырышлыгы иң кечкенә берәмлек белән билгеләнә.
Әйтик, бездә өч батареядан торган батарея пакеты бар:
e белү, артык зарядка һәм артык зарядка батарейкаларга җитди зыян китерергә мөмкин.Шуңа күрә, В батареясы зарядлану вакытында тулы зарядланган вакытта яки В батареясы SoC бик аз булганда, В батарейкасын саклау өчен зарядлау һәм җибәрүне туктатырга кирәк. Нәтиҗәдә, А һәм С батарейкаларының көче тулысынча була алмый. кулланыла.Бу китерә:
Батарейка пакетының куллану сыйфаты кимеде: булган сыйдырышлыкны куллана алган А һәм С батареялары, Б батареясын урнаштыру өчен моны эшли алмыйлар, бу өч аяктагы ике кешегә охшаган, бергә. озынрак адым ясый алмый.
Батарейка гомеренең кыскартылуы: кечерәк адым озынлыгы күбрәк адымнар таләп итә һәм аякларны арый.Сыйдырышның кимүе белән корылма һәм агызу цикллары саны арта, нәтиҗәдә батарея зуррак бозыла.Мәсәлән, бер күзәнәк 100 циклда 4000 циклга ирешә ала, ләкин чынлыкта ул 100% ка җитә алмый һәм цикл саны 4000гә җитмәячәк.
* DoD, агызуның тирәнлеге, батарейканың куәт көченең процентын күрсәтә.
Батарейкаларның туры килмәве батарея пакеты эшенең кимүенә китерә.Батарея модулының зурлыгы зур булганда, батарейкаларның берничә сызыгы тоташтырылган, һәм зур көчәнеш аермасы бөтен тартманың сыйдырышлыгын киметәчәк.Батарейкалар бер-бер артлы тоташкан саен, алар күбрәк сыйдырышлыкны югалта.Ләкин, безнең кушымталарда, аеруча энергия саклау системасы кушымталарында, ике мөһим таләп бар:
Беренчесе - озын гомерле батарея, ул эксплуатация һәм хезмәт күрсәтү чыгымнарын бик киметә ала.Энергия саклау системасы батарея пакетының гомере өчен югары таләпләргә ия.Өйдәгеләрнең күбесе 15 ел эчендә эшләнгән.Әгәр дә без елына 300 цикл алсак, 15 ел - 4500 цикл, ул әле бик югары.Без һәр батареяның гомерен максимальләштерергә тиеш, бөтен батарея пакетының гомуми гомере дизайн тормышына мөмкин кадәр ирешә ала, һәм батарея дисперсиясенең батарея пакеты тормышына тәэсирен киметә.
Икенче тирән цикл, аеруча чәч кыру сценарийында, тагын бер кВт сәгать электр чыгару тагын бер керем китерәчәк.Ягъни, без 80% DoD яки 90% DoD эшләячәкбез.Энергия саклау системасында тирән цикл кулланылгач, койрык агызу вакытында батареяның таралуы күренәчәк.Шуңа күрә, тирән зарядлау һәм тирән агызу шартларында, һәр күзәнәкнең сыйдырышлыгын тулысынча чыгаруны тәэмин итү өчен, энергия саклау BMS-ны көчле тигезләү белән идарә итү мөмкинлекләренә ия булырга һәм батарея күзәнәкләре арасында эзлеклелек килеп чыгуын тыярга кирәк. .
Бу ике таләп батареяның туры килмәвенә тулысынча капма-каршы.Батарейка пакетының эффектив кушымталарына ирешү өчен, бездә батареяның туры килмәү тәэсирен киметү өчен тагын да эффектив баланслау технологиясе булырга тиеш.
тигезлек технологиясе
Батарейканы тигезләү технологиясе - төрле сыйдырышлы батарейкаларны бер үк ысул.Ике уртак тигезләү ысулы бар: энергияне тарату бер юнәлешле тигезләү (пассив тигезләү) һәм энергияне ике яклы тигезләү (актив тигезләү).
(1) Пассив баланс
Пассив тигезләү принцибы - батарейкаларның һәр сызыгында күчә торган агызу резисторына параллель.BMS электр энергиясен җылылык итеп таратып, югары көчәнеш күзәнәкләрен чыгару өчен агызу резисторын контрольдә тота.Мәсәлән, В батареясы тулысынча корылганда, В батареясындагы резисторга артык электр энергиясен җылылык кебек тарату өчен ачкыч ачыла.Аннары зарядка A һәм C батарейкалары да тулы корылганчы дәвам итә.
Бу ысул югары көчәнешле күзәнәкләрне генә җибәрә ала, һәм аз сыйдырышлы күзәнәкләрне тулыландыра алмый.Агып чыгу каршылыгының көче чикләнгәнгә, тигезләү токы гадәттә кечкенә (1Адан ким).
Пассив тигезләшүнең өстенлекләре - аз чыгымлы һәм гади схема дизайны;Кимчелекләре - ул тигезләү өчен иң түбән калган батарея сыйдырышлыгына нигезләнгән, ул аз калган сыйдырышлы батарейкаларның сыйдырышлыгын арттыра алмый, һәм тигезләнгән көчнең 100% җылылык формасында исраф ителә.
2) Актив баланс
Алгоритм ярдәмендә батарейкаларның берничә сызыгы югары вольтлы күзәнәкләрнең энергиясен энергия саклау компонентларын кулланып, югары көчәнешле батарейкаларны җибәреп һәм түбән көчәнеш күзәнәкләрен зарядлау өчен чыгарылган энергияне кулланып, аз көчәнешле күзәнәкләргә энергияне күчерә.Энергия таралуга түгел, ә нигездә күчерелә.
Шул рәвешле, зарядлау вакытында, 100% көчәнешкә җиткән В батареясы А һәм С агып чыга, һәм өч батарея тулысынча бергә корылган.Агызу вакытында, В аккумуляторының калган корылмасы бик түбән булганда, А һәм С "зарядка" В, шуңа күрә В күзәнәге SOC бусагасына тиз барып җитмәсен өчен.
Актив баланс технологиясенең төп үзенчәлекләре
(1) Батарейка пакетының эффективлыгын күтәрү өчен югары һәм түбән көчәнешне тигезләгез: зарядлау һәм зарядка вакытында һәм ял иткәндә, югары көчәнешле батарейкалар зарарланырга һәм аз көчәнешле батарейкалар зарядланырга мөмкин;
2) Энергияне аз югалту: энергия, нигездә, югалу урынына күчерелә, энергияне куллануның эффективлыгын күтәрә.
(3) Зур тигезлек токы: Гадәттә, тигезлек токы 1 белән 10А арасында, һәм тигезлек тизрәк;
Актив тигезләү тиешле схемалар һәм энергия саклау җайланмалары конфигурациясен таләп итә, бу зур күләмгә һәм бәянең артуына китерә.Бу ике шарт бергә актив тигезләшүне алга җибәрү һәм куллану җиңел түгеллеген билгели.
Моннан тыш, актив тигезләү зарядлау һәм җибәрү процессы батареяның цикл гомерен тулысынча арттыра.Баланска ирешү өчен зарядка һәм зарядка таләп иткән күзәнәкләр өчен өстәмә эш авырлыгы гади күзәнәкләрнең картайуыннан артып китәргә мөмкин, нәтиҗәдә бүтән күзәнәкләр белән эш аермасы зуррак.
Кайбер белгечләр, югарыдагы ике әйтем диссипатив тигезлеккә һәм диспипатив булмаган тигезлеккә туры килергә тиеш дип саныйлар.Активмы, пассивмы, тигезлек процессын башлап җибәргән вакыйгага бәйле булырга тиеш.Әгәр дә система пассив булырга тиеш булган хәлгә җитсә, ул пассив.Әгәр дә ул кешеләр тарафыннан куелган булса, тигезлек кирәк булмаганда тигезлек программасын кую актив тигезлек дип атала.
Мисал өчен, агызу ахырында булганда, иң түбән көчәнеш күзәнәкләре өзелгән көчәнешкә җитте, калган күзәнәкләр әле дә көчкә ия.Бу вакытта, мөмкин кадәр күбрәк электр җибәрү өчен, система югары энергия күзәнәкләренең электр энергиясен аз энергияле күзәнәкләргә күчерә, агызу процессын бөтен көч беткәнче дәвам итәргә мөмкинлек бирә.Бу пассив тигезләү процессы.Әгәр дә система 40% көч калгач, агызу ахырында тигезсезлек булыр дип фаразлый икән, ул актив тигезләү процессын башлый.
Актив тигезләү үзәкләштерелгән һәм үзәкләштерелмәгән ысулларга бүленә.Centralзәкләштерелгән тигезләү ысулы бөтен батарея пакетыннан энергия ала, аннары энергияне әйләндерү җайланмасын куллана, батарейкаларга энергияне аз энергия белән тулыландыра.Decзәкләштерелгән тигезләү күрше батарейкалар арасында энергия саклау бәйләнешен үз эченә ала, ул индуктивлык кәтүге яки конденсатор булырга мөмкин, күрше батарейкалар арасында энергия агып китәргә мөмкинлек бирә.
Хәзерге баланс белән идарә итү стратегиясендә күзәнәк көчәнешен контроль максат параметры итеп алучылар бар, һәм шулай ук SOC-ны баланс контроле максаты параметры итеп кулланырга тәкъдим итүчеләр бар.Мисал итеп күзәнәк көчәнешен алу.
Беренчедән, тигезләшүне башлау һәм тәмамлау өчен парлы бусага кыйммәтләрен куегыз: мәсәлән, батарейкалар җыелмасында, бер күзәнәкнең экстремаль көчәнеше белән комплектның уртача көчәнеше арасындагы аерма 50мВка җиткәч, тигезләү башлана, һәм кайчан? ул 5мВка җитә, тигезләү бетә.
BMS һәр күзәнәкнең көчәнешен тотрыклы сатып алу циклы буенча җыя, уртача кыйммәтне исәпли, аннары һәр күзәнәк көчәнеше белән уртача кыйммәт арасындагы аерманы исәпли;
Әгәр максималь аерма 50мВка җитсә, BMS тигезләү процессын башларга тиеш;
Тигезләү процессында 2-нче адымны дәвам итегез, аерма кыйммәтләре 5МВтан ким булганчы, аннары тигезләшүне тәмамлагыз.
Әйтергә кирәк, барлык BMSлар да бу адымны таләп итмиләр, һәм алдагы стратегияләр баланс ысулына карап төрле булырга мөмкин.
Баланс технологиясе шулай ук батарея төре белән бәйле.Гомумән алганда, LFP актив баланс өчен кулайрак, өченче батарейкалар пассив баланс өчен яраклы дип санала.
BMS-та көчле көндәшлек этабы күбесенчә бәя һәм ышанычлылык белән тәэмин ителә.Хәзерге вакытта актив балансны эксперименталь тикшерүгә ирешелмәгән.Функциональ куркынычсызлык дәрәҗәсе ASIL-C һәм ASIL-D ягына күчәр дип көтелә, ләкин бәясе шактый зур.Шуңа күрә хәзерге эре компанияләр актив баланс тикшерүендә сак.Кайбер эре заводлар хәтта баланс модулын юкка чыгарырга телиләр һәм ягулык машиналарын тотуга охшаган барлык балансны тышкы яктан башкарырга телиләр.Автомобиль билгеле бер ара үткән саен, 4S кибетенә тышкы баланс өчен барачак.Бу BMS машинасының бәясен киметәчәк һәм шулай ук тиешле 4S кибетенә файда китерәчәк.Бу барлык партияләр өчен дә җиңү.Шуңа күрә, шәхсән мин аңлыйм, бу тенденциягә әйләнергә мөмкин!
3.3 Саклау - хаталарны диагностикалау һәм сигнализация
BMS мониторингы электр системасы җиһазлары белән туры килә, һәм ул батарейканың төрле эш шартлары буенча төрле уңышсызлык дәрәҗәләренә (кечкенә ватылу, җитди уңышсызлык, үлемгә китермәү) бүленә.Төрле эшкәртү чаралары төрле уңышсызлык дәрәҗәләрендә кабул ителә: кисәтү, көчне чикләү яки туры көчәнешнең өзелүе.Уңышсызлыкларга мәгълүмат туплау һәм рационализм җитешсезлекләре, электр җитешсезлекләре (сенсорлар һәм актуаторлар), элемтә өзелүләре, батарея статусы өзелү керә.
Гомуми мисал - батарея кызып киткәндә, BMS җыелган батарея температурасы нигезендә батареяның артык кызып китүен билгели, аннары бу батареяның чылбырын өзүне контрольдә тота, артык эсселектән саклый һәм EMS кебек идарә итү системасына хәбәр җибәрә.
3.4 Аралашу
BMS-ның нормаль эшләвен аның элемтә функциясеннән аерып булмый.Батарейка белән идарә итү вакытында, батарея статусын тышкы дөньяга җибәрү яки контроль күрсәтмәләрен алу белән тотрыклы элемтә кирәк.
Электр батарея системасында BMSның бер очын батареяга, икенче очын бөтен транспорт белән идарә итү һәм электрон системаларга тоташтыралар.Гомуми мохит CAN протоколын куллана, ләкин батарея пакетының эчке компонентлары арасында эчке CAN куллану белән батарея пакеты һәм бөтен машина арасында CAN машинасын куллану арасында аерма бар.
Киресенчә, BMS энергия саклау һәм эчке элемтә нигездә CAN протоколын кулланалар, ләкин аның тышкы элемтәсе (тышкы нигездә PCS энергия саклау электр станциясен җибәрү системасына карый) еш кына TCP / IP протоколы һәм modbus протоколы Интернет протокол форматларын куллана.
4) Энергия саклау BMS
Энергия саклау BMS җитештерүчеләре, гадәттә, BMS электр батареясыннан эволюцияләнгән, шуңа күрә күп конструкцияләр һәм терминнар тарихи башлангычка ия
Мәсәлән, электр батареясы гадәттә BMU (Батарея Мониторы Берлеге) һәм BCU (Батарея белән идарә итү берәмлеге) бүленә, элеккеге мәгълүмат җыю, соңгысы аны контрольдә тоту.
Батарея күзәнәге электрохимик процесс булганлыктан, күп батарея күзәнәкләре батареяны тәшкил итә.Batteryәрбер батарея күзәнәгенең характеристикалары аркасында, җитештерү процессы никадәр төгәл булса да, вакыт узу белән һәм әйләнә-тирә мохиткә карап, һәр батарея күзәнәгендә хаталар һәм туры килмәүләр килеп чыгачак.Шуңа күрә, батарея белән идарә итү системасы чикләнгән параметрлар аша батареяның хәзерге торышын бәяләү, бу традицион Кытай медицинасы табибына охшаш, физик һәм химик анализ таләп иткән Көнбатыш медицинасына түгел, ә симптомнарны күзәтеп пациентка диагноз куя.Кеше организмына физик һәм химик анализ батарейканың электрохимик үзенчәлекләренә охшаган, аны зур масштаблы эксперимент кораллары белән үлчәп була.Ләкин, урнаштырылган системаларга электрохимиянең кайбер күрсәткечләрен бәяләү кыен.Шуңа күрә, BMS иске Кытай медицинасы табибына охшаган.
4.1 BMS энергия саклауның өч катлы архитектурасы
Энергия саклау системаларында батарея күзәнәкләренең күплеге аркасында, чыгымнарны экономияләү өчен, BMS гадәттә ике-өч катлы катламнарда кертелә.Хәзерге вакытта төп агым өч катлам: мастер-контроль / мастер-контроль / кол контроле.
4.2 BMS энергия саклауның җентекле тасвирламасы
5) Хәзерге вәзгыять һәм киләчәк тенденция
BMS җитештерүче берничә төр бар:
Беренче категория - BMS электр батареясында - доминант көче булган соңгы кулланучы.Чынлыкта, чит илдә BMS җитештерүнең иң көчле көче - шулай ук General Motors, Tesla һ.б. кебек машина заводлары. Өйдә BYD, Huating Power һ.б. бар.
Икенче категория - батарея заводлары, шул исәптән кәрәзле җитештерүчеләр һәм пакет җитештерүчеләр, мәсәлән, Samsung, Ningde Times, Синьвангда, Desay Battery, Topband Co., Ltd., Пекин Пуррад һ.б.
BMS җитештерүчеләренең өченче төре - электроника технологиясендә күп еллык тәҗрибәсе булган, һәм Мәңгелек Электроника, Ханчжоу Гаоте Электроника, Си Ненг Технологиясе һәм Кегонг Электроника кебек университет яки предприятияләре булган фәнни-тикшеренү коллективлары бар.
Терминал машиналары җитештерүчеләре өстенлек иткән электр батарейкаларының BMSыннан аермалы буларак, энергия саклау батарейкаларының соңгы кулланучыларына BMS тикшеренүләрендә, эшләнмәләрендә һәм җитештерүендә катнашырга кирәк түгел.Зур батарея белән идарә итү системаларын үстерү өчен алар күп акча һәм көч сарыф итәрләр.Шуңа күрә, энергия саклаучы батарея BMS индустриясендә абсолют өстенлекләр булган мөһим уенчы җитми, батарея җитештерүчеләре һәм сатучылары өчен BMS энергия саклауга игътибар итү өчен зур мәйдан калдыра.Энергия саклау базары булдырылса, ул батарея җитештерүчеләренә һәм профессиональ BMS җитештерүчеләренә үсеш өчен бик күп урын һәм көндәшлеккә азрак каршылык бирәчәк.
Хәзерге вакытта, BMS энергия саклауны үстерүгә юнәлтелгән профессиональ BMS җитештерүчеләре чагыштырмача аз, нигездә, энергия саклау базары әле балачакта һәм базарда энергия саклауның киләчәктә үсеше турында шикләр күп.Шуңа күрә күпчелек җитештерүчеләр энергия саклау белән бәйле BMS эшләмәгәннәр.Эш шартларында, энергия саклау батарейкалары өчен BMS буларак куллану өчен BMS электр машинасы батареясын сатып алучылар да бар.Киләчәктә профессиональ электр машинасы BMS җитештерүчеләре дә зур күләмле энергия саклау проектларында кулланылган BMS тәэмин итүчеләренең мөһим өлешенә әйләнерләр дип санала.
Бу этапта төрле энергия саклау системасы тәэмин итүчеләре белән тәэмин ителгән BMS өчен бердәм стандартлар җитми.Төрле җитештерүчеләрнең BMS өчен төрле конструкцияләре һәм билгеләмәләре бар, һәм алар туры килгән төрле батарейкаларга карап, SOX алгоритмы, тигезләү технологиясе, йөкләнгән элемтә мәгълүматлары эчтәлеге дә төрле булырга мөмкин.БМСны практик куллануда, мондый аермалар куллану чыгымнарын арттырачак һәм сәнәгать үсешенә зыян китерәчәк.Шуңа күрә, BMS стандартлаштыру һәм модульләштерү шулай ук киләчәктә мөһим үсеш юнәлеше булачак.
Пост вакыты: 15-2024 гыйнвар