Eto Iṣakoso Batiri BMS Imọ ati Iṣẹ, Iṣafihan

Orukọ kikun ti BMS jẹ Eto Isakoso Batiri.O jẹ ẹrọ ti o ṣe abojuto ipo ti awọn batiri ipamọ agbara.O jẹ lilo ni akọkọ fun iṣakoso oye ati itọju awọn sẹẹli batiri kọọkan, idilọwọ gbigba agbara ati gbigba agbara ti awọn batiri lọpọlọpọ, gigun igbesi aye batiri, ati abojuto ipo batiri.Ni gbogbogbo, BMS jẹ aṣoju bi igbimọ Circuit tabi apoti ohun elo kan.

 

BMS jẹ ọkan ninu awọn eto inu ipilẹ ti eto ipamọ agbara batiri, lodidi fun mimojuto ipo iṣẹ ti batiri kọọkan ninu ẹyọ ibi ipamọ agbara batiri ati aridaju ailewu ati igbẹkẹle iṣẹ ti ibi ipamọ agbara.BMS le ṣe atẹle ati gba awọn aye ipo ti batiri ipamọ agbara ni akoko gidi (pẹlu ṣugbọn kii ṣe opin si foliteji sẹẹli ẹyọkan, iwọn otutu ọpá batiri, lọwọlọwọ yipo batiri, foliteji ebute idii batiri, resistance idabobo eto batiri, ati bẹbẹ lọ), ati ṣe itupalẹ pataki ati iṣiro lori awọn aye ipo ti o yẹ lati gba awọn aye igbelewọn ipo eto diẹ sii.O tun le ṣaṣeyọri iṣakoso to munadoko ti batiri ipamọ agbara funrararẹ ni ibamu si awọn ilana iṣakoso aabo kan pato lati rii daju iṣẹ ailewu ati igbẹkẹle ti gbogbo ibi ipamọ agbara batiri.Ni akoko kanna, BMS le ṣe ajọṣepọ pẹlu awọn ẹrọ ita miiran (PCS, EMS, eto aabo ina, ati bẹbẹ lọ) nipasẹ wiwo ibaraẹnisọrọ tirẹ ati wiwo afọwọṣe / oni-nọmba titẹ sii lati ṣe iṣakoso ọna asopọ ti awọn oriṣiriṣi awọn ọna ṣiṣe ni gbogbo agbara ipamọ agbara agbara. ibudo, aridaju ailewu, gbẹkẹle, ati lilo daradara grid-isẹ ti ibudo agbara.

2) Architecture

Lati irisi faaji topology, BMS ti pin si awọn ẹka meji: aarin ati pinpin ni ibamu si awọn ibeere iṣẹ akanṣe oriṣiriṣi.

 

BMS ti aarin

Ni kukuru, BMS ti aarin nlo ohun elo BMS kan ṣoṣo lati gba gbogbo awọn sẹẹli naa, eyiti o dara fun awọn oju iṣẹlẹ pẹlu awọn sẹẹli diẹ.

BMS ti aarin ni awọn anfani ti idiyele kekere, ọna iwapọ, ati igbẹkẹle giga, ati pe a lo nigbagbogbo ni awọn oju iṣẹlẹ pẹlu agbara kekere, titẹ lapapọ kekere, ati iwọn iwọn eto batiri kekere, gẹgẹbi awọn irinṣẹ agbara, awọn roboti (mimu awọn roboti, awọn roboti iranlọwọ), Awọn ile ọlọgbọn IOT (awọn roboti gbigba, awọn ẹrọ igbale ina mọnamọna), awọn agbeka ina mọnamọna, awọn ọkọ iyara kekere ina (awọn kẹkẹ ina, awọn alupupu ina, awọn ọkọ ayọkẹlẹ wiwo ina, awọn ọkọ ayọkẹlẹ patrol ina, awọn ọkọ ayọkẹlẹ golf ina, ati bẹbẹ lọ), ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ arabara ina.

Ohun elo BMS ti aarin le pin si awọn agbegbe foliteji giga ati kekere.Agbegbe giga-foliteji jẹ iduro fun gbigba foliteji sẹẹli ẹyọkan, foliteji lapapọ eto, ati aabo idabobo ibojuwo.Agbegbe kekere-foliteji pẹlu awọn iyika ipese agbara, awọn iyika Sipiyu, awọn iyika ibaraẹnisọrọ CAN, awọn iyika iṣakoso, ati bẹbẹ lọ.

Bii eto batiri agbara ti awọn ọkọ irin ajo ti n tẹsiwaju lati dagbasoke si ọna agbara giga, titẹ lapapọ lapapọ, ati iwọn didun nla, awọn ile-itumọ BMS ti a pin kaakiri ni a lo ni pataki ni plug-in arabara ati awọn awoṣe ọkọ ina mọnamọna mimọ.

BMS pinpin

Lọwọlọwọ, awọn ofin oriṣiriṣi wa fun BMS ti a pin ni ile-iṣẹ, ati pe awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi ni awọn orukọ oriṣiriṣi.Batiri agbara BMS ni pupọ julọ ni ile-iṣẹ faaji-ẹru-meji:

 

Ibi ipamọ agbara BMS nigbagbogbo jẹ faaji-ipele mẹta nitori iwọn nla ti idii batiri naa, pẹlu Layer iṣakoso titunto si loke ẹrú ati awọn ipele iṣakoso akọkọ.

Gẹgẹ bii awọn batiri ṣe awọn iṣupọ batiri, eyiti o jẹ ki awọn akopọ, BMS ti ipele mẹta tun tẹle ofin oke kanna:

Lati iṣakoso: Ẹgbẹ iṣakoso batiri (BMU), eyiti o gba alaye lati awọn batiri kọọkan.

Bojuto foliteji ati iwọn otutu ti sẹẹli batiri naa

Batiri dọgbadọgba ninu package

Gbigbe alaye

gbona isakoso

Itaniji ajeji

Iṣakoso Titunto: Ẹka iṣakoso iṣupọ batiri: BCU (Ẹka iṣupọ batiri, ti a tun mọ si ẹyọ iṣakoso foliteji giga HVU, BCMU, ati bẹbẹ lọ), lodidi fun gbigba alaye BMU ati ikojọpọ alaye iṣupọ batiri.

Gbigba iṣupọ batiri lọwọlọwọ, gbigba foliteji lapapọ, wiwa jijo

Idaabobo pipa-agbara nigbati ipo batiri jẹ ajeji

Labẹ iṣakoso ti BMS, isọdọtun agbara ati isọdọtun SOC le pari ni lọtọ bi ipilẹ fun gbigba agbara atẹle ati iṣakoso gbigba agbara.

Ẹka iṣakoso orun batiri (BAU) jẹ iduro fun iṣakoso aarin ti awọn batiri ni gbogbo akopọ batiri ipamọ agbara.O sopọ si ọpọlọpọ awọn ẹka iṣakoso iṣupọ batiri ati paarọ alaye pẹlu awọn ẹrọ miiran lati pese esi lori ipo iṣẹ ti titobi batiri naa.

Gbigba agbara ati iṣakoso gbigba agbara ti titobi batiri

Eto BMS ṣayẹwo ti ara ẹni ati itaniji ayẹwo aṣiṣe

Itaniji idanimọ aṣiṣe idii batiri

Idaabobo aabo fun ọpọlọpọ awọn aiṣedeede ati awọn aṣiṣe ninu titobi batiri naa

Ṣe ibasọrọ pẹlu awọn ẹrọ miiran bii PCS ati EMS

Ibi ipamọ data, gbigbe ati sisẹ

Ipele iṣakoso batiri: lodidi fun gbigba ọpọlọpọ alaye (foliteji, iwọn otutu) ti awọn batiri kọọkan, iṣiro ati itupalẹ SOC ati SOH ti awọn batiri, iyọrisi imudọgba ti nṣiṣe lọwọ ti awọn batiri kọọkan, ati ikojọpọ alaye ajeji ti awọn batiri kọọkan si Layer Pack batiri Layer Layer BCMU.Nipasẹ ibaraẹnisọrọ ita CAN, o ni asopọ nipasẹ ẹwọn daisy kan.

Ipele iṣakoso batiri: lodidi fun gbigba ọpọlọpọ alaye lati awọn batiri kọọkan ti o gbejade nipasẹ BMU, gbigba ọpọlọpọ alaye nipa idii batiri (foliteji idii, iwọn otutu idii), gbigba agbara idii batiri ati awọn ṣiṣan ṣiṣan, iṣiro ati itupalẹ SOC ati SOH ti idii batiri , ati ikojọpọ gbogbo alaye si Layer cluster unit Layer BAMS.Nipasẹ ibaraẹnisọrọ ita CAN, o ni asopọ nipasẹ ẹwọn daisy kan.

Layer iṣakoso iṣupọ batiri: lodidi fun gbigba ọpọlọpọ alaye batiri ti a gbejade nipasẹ BCMU ati ikojọpọ gbogbo alaye si eto ibojuwo ibi ipamọ agbara EMS nipasẹ wiwo RJ45;ibaraẹnisọrọ pẹlu PCS lati firanṣẹ alaye ajeji ti o yẹ fun batiri si PCS (CAN tabi RS485 wiwo), ati ni ipese pẹlu awọn apa gbigbẹ hardware lati ṣe ibaraẹnisọrọ pẹlu PCS.Ni afikun, o ṣe eto batiri BSE (Iṣiro Ipinle Batiri), wiwa ipo ipo itanna, iṣakoso olubasọrọ, iṣakoso igbona, iṣakoso iṣẹ, iṣakoso gbigba agbara, iṣakoso iwadii, ati ṣiṣe iṣakoso nẹtiwọọki ibaraẹnisọrọ inu ati ita.Ibasọrọ pẹlu awọn abẹlẹ nipasẹ CAN.

3) Kini BMS ṣe?

Awọn iṣẹ ti BMS lọpọlọpọ, ṣugbọn koko ati ohun ti a ṣe aniyan julọ jẹ awọn aaye mẹta:

Ọkan jẹ oye (isakoso ipinlẹ), eyiti o jẹ iṣẹ ipilẹ ti BMS.O ṣe iwọn foliteji, resistance, iwọn otutu, ati nikẹhin mọ ipo batiri naa.A fẹ lati mọ kini ipo batiri naa jẹ, iye agbara ati agbara ti o ni, bawo ni ilera ti o, bawo ni agbara ti o ṣe, ati bi o ṣe lewu.Eyi ni oye.

Awọn keji ni isakoso (iwontunwonsi isakoso).Diẹ ninu awọn eniyan sọ pe BMS jẹ olutọju batiri naa.Lẹhinna ọmọbirin yii yẹ ki o ṣakoso rẹ.Kini lati ṣakoso?O jẹ lati jẹ ki batiri naa dara bi o ti ṣee.Ipilẹ julọ jẹ iṣakoso iwọntunwọnsi ati iṣakoso igbona.

Ẹkẹta ni aabo (isakoso aabo).Nanny naa tun ni iṣẹ kan lati ṣe.Ti batiri ba ni ipo diẹ, o nilo lati ni aabo ati pe itaniji nilo lati gbe soke.

Nitoribẹẹ, paati iṣakoso ibaraẹnisọrọ tun wa ti o gbe data laarin tabi ita eto nipasẹ awọn ilana kan.

BMS ni ọpọlọpọ awọn iṣẹ miiran, gẹgẹbi iṣakoso iṣẹ, ibojuwo idabobo, iṣakoso igbona, ati bẹbẹ lọ, eyiti a ko jiroro nibi.

 

3.1 Iro - Iwọn ati iṣiro

Išẹ ipilẹ ti BMS ni lati wiwọn ati iṣiro awọn aye batiri, pẹlu awọn ipilẹ ipilẹ gẹgẹbi foliteji, lọwọlọwọ, iwọn otutu, ati ipinle, ati awọn iṣiro ti data ipo batiri gẹgẹbi SOC ati SOH.Aaye ti awọn batiri agbara tun pẹlu awọn iṣiro ti SOP (ipinle agbara) ati SOE (ipo agbara), eyiti a ko sọrọ nibi.A yoo dojukọ awọn data meji akọkọ ti a lo ni lilo pupọ julọ.

Iwọn sẹẹli

1) Wiwọn alaye ipilẹ: Iṣẹ ipilẹ julọ ti eto iṣakoso batiri ni lati wiwọn foliteji, lọwọlọwọ, ati iwọn otutu ti awọn sẹẹli batiri kọọkan, eyiti o jẹ ipilẹ fun gbogbo awọn iṣiro ipele-oke ati ọgbọn iṣakoso ninu eto iṣakoso batiri.

2) Idanwo idabobo idabobo: Idanwo idabobo ni a nilo fun gbogbo eto batiri ati eto foliteji giga laarin eto iṣakoso batiri.

3) Wiwa interlock giga-voltage (HVIL): ti a lo lati jẹrisi iduroṣinṣin ti gbogbo eto foliteji giga ati pilẹṣẹ awọn igbese ailewu nigbati iduroṣinṣin ti lupu eto foliteji giga ti gbogun.

Iṣiro SOC

SOC tọka si Ipinle Gbigba agbara, eyiti o jẹ agbara ti o ku ti batiri naa.Ni irọrun, o jẹ iye agbara ti o kù ninu batiri naa.

SOC jẹ paramita pataki julọ ni BMS, bi ohun gbogbo ti da lori rẹ.Nitorinaa, deede ati agbara rẹ (ti a tun mọ si agbara atunse aṣiṣe) jẹ pataki pupọ.Laisi deede SOC, ko si iye iṣẹ aabo ti o le jẹ ki BMS ṣiṣẹ daradara, nitori batiri nigbagbogbo yoo wa ni ipo aabo, ṣiṣe ko ṣee ṣe lati fa igbesi aye batiri naa pọ si.

Ni lọwọlọwọ, awọn ọna ifoju SOC akọkọ pẹlu ọna foliteji agbegbe ṣiṣi, ọna isọpọ lọwọlọwọ, ọna àlẹmọ Kalman, ati ọna nẹtiwọọki nkankikan.Awọn ọna meji akọkọ ni a lo nigbagbogbo.Awọn ọna meji ti o kẹhin jẹ pẹlu imọ ti ilọsiwaju gẹgẹbi awọn awoṣe isọpọ ati oye atọwọda, eyiti ko ṣe alaye nibi.

Ninu awọn ohun elo ti o wulo, ọpọlọpọ awọn algoridimu nigbagbogbo ni a lo ni apapọ, pẹlu oriṣiriṣi awọn algoridimu ti o da lori gbigba agbara batiri ati ipo gbigba agbara.

ìmọ Circuit foliteji ọna

Ilana ti ọna foliteji ṣiṣi-yika ni lati lo ibatan iṣẹ ṣiṣe ti o wa titi ti o wa titi laarin foliteji ṣiṣii ati SOC labẹ ipo ti gbigbe aimi igba pipẹ ti batiri, ati nitorinaa ṣe iṣiro SOC ti o da lori foliteji-ìmọ.Kẹkẹ ina batiri asiwaju-acid ti o wọpọ ni iṣaaju nlo ọna yii lati ṣe iṣiro SOC.Ọna foliteji-ṣii jẹ rọrun ati irọrun, ṣugbọn ọpọlọpọ awọn aila-nfani tun wa:

1. Batiri naa gbọdọ wa ni iduro fun igba pipẹ, bibẹẹkọ foliteji ṣiṣii ṣiṣi yoo nira lati ṣe iduroṣinṣin ni igba diẹ;

2. Plateau foliteji kan wa ninu awọn batiri, paapaa awọn batiri fosifeti irin litiumu, nibiti foliteji ebute ati igbi SOC ti fẹrẹẹ to laini lakoko SOC30% -80% ibiti;

3. Batiri naa wa ni awọn iwọn otutu ti o yatọ tabi awọn ipele aye ti o yatọ, ati pe bi o tilẹ jẹ pe foliteji ti o ṣii jẹ kanna, iyatọ SOC gangan le jẹ nla;

Gẹgẹbi a ṣe han ninu nọmba ti o wa ni isalẹ, nigba ti a ba lo kẹkẹ ina mọnamọna yii, ti SOC lọwọlọwọ ba han bi 100%, foliteji naa ṣubu nigbati o ba yara, ati pe agbara le ṣe afihan bi 80%.Nigba ti a ba da isare, foliteji ga soke, ati agbara fo pada si 100%.Nitorinaa ifihan agbara ẹlẹsẹ-itanna wa kii ṣe deede.Nigba ti a ba da, o ni agbara, sugbon nigba ti a ba bẹrẹ soke, o gbalaye jade ti agbara.Eyi le ma jẹ iṣoro pẹlu batiri naa, ṣugbọn o le jẹ nitori SoC algorithm ti BMS jẹ rọrun pupọ.

An-Shi je ọna

Ọna Integration Anshicontinuous taara ṣe iṣiro iye SOC ni akoko gidi nipasẹ asọye SOC.

Fi fun iye SOC akọkọ, niwọn igba ti batiri lọwọlọwọ le ṣe iwọn (nibiti lọwọlọwọ idasilẹ jẹ rere), iyipada ninu agbara batiri le ṣe iṣiro deede nipasẹ isọpọ lọwọlọwọ, ti o mu abajade SOC ti o ku.

Ọna yii ni awọn abajade igbelewọn ti o gbẹkẹle ni igba diẹ, ṣugbọn nitori awọn aṣiṣe wiwọn ti sensọ lọwọlọwọ ati ibajẹ mimu ti agbara batiri, isọdọkan lọwọlọwọ igba pipẹ yoo ṣafihan awọn iyapa kan.Nitorinaa, a lo ni gbogbogbo ni apapo pẹlu ọna foliteji-sisi lati ṣe iṣiro iye ibẹrẹ fun iṣiro SOC pẹlu awọn ibeere deedee kekere, ati pe o tun le ṣee lo ni apapo pẹlu ọna sisẹ Kalman fun asọtẹlẹ SOC igba diẹ.

SOC (State Of Charge) jẹ ti algorithm iṣakoso mojuto ti BMS, ti o nsoju ipo agbara ti o ku lọwọlọwọ.O jẹ aṣeyọri akọkọ nipasẹ ọna isọpọ wakati ampere ati EKF (Filter Kalman Filter) algorithm, ni idapo pẹlu awọn ilana atunṣe (gẹgẹbi atunse foliteji agbegbe, atunṣe idiyele kikun, atunṣe ipari gbigba agbara, atunṣe agbara labẹ awọn iwọn otutu oriṣiriṣi ati SOH, ati be be lo).Ọna iṣọpọ-wakati ampere jẹ igbẹkẹle jo labẹ ipo ti aridaju deede imudani lọwọlọwọ, ṣugbọn kii ṣe logan.Nitori ikojọpọ awọn aṣiṣe, o gbọdọ ni idapo pelu awọn ilana atunṣe.Ọna EKF logan ṣugbọn algoridimu jẹ idiju pupọ ati pe o nira lati ṣe.Awọn aṣelọpọ akọkọ ti inu ile le ṣaṣeyọri deede ti o kere ju 6% ni iwọn otutu yara, ṣugbọn iṣiro ni awọn iwọn otutu giga ati kekere ati idinku batiri nira.

SOC atunṣe

Nitori awọn iyipada lọwọlọwọ, SOC ti a pinnu le jẹ aipe, ati pe ọpọlọpọ awọn ilana atunṣe nilo lati dapọ si ilana iṣiro.

 

Iṣiro SOH

SOH tọka si Ipinle ti Ilera, eyiti o tọka si ipo ilera lọwọlọwọ ti batiri (tabi iwọn ibajẹ batiri).O jẹ aṣoju deede bi iye laarin 0 ati 100%, pẹlu awọn iye ti o wa ni isalẹ 80% ni gbogbogbo lati fihan pe batiri ko ṣee lo mọ.O le jẹ aṣoju nipasẹ awọn ayipada ninu agbara batiri tabi resistance inu.Nigbati o ba nlo agbara, agbara gangan ti batiri lọwọlọwọ jẹ ifoju da lori data lati ilana iṣẹ batiri, ati ipin ti eyi si agbara ti o ni iwọn jẹ SOH.SOH ti o peye yoo mu ilọsiwaju iṣiro ti awọn modulu miiran pọ si nigbati batiri ba n bajẹ.

Awọn itumọ oriṣiriṣi meji wa ti SOH ninu ile-iṣẹ naa:

Itumọ SOH ti o da lori ipare agbara

Lakoko lilo awọn batiri litiumu-ion, ohun elo ti nṣiṣe lọwọ inu batiri naa dinku diẹdiẹ, resistance inu inu n pọ si, ati agbara bajẹ.Nitorina, SOH le ṣe iṣiro nipasẹ agbara batiri.Ipo ilera ti batiri naa jẹ afihan bi ipin ti agbara lọwọlọwọ si agbara ibẹrẹ, ati pe SOH rẹ jẹ asọye bi:

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

Nibo: C_fade ni agbara ti o padanu ti batiri naa;C_standard ni agbara ipin.

Iwọn IEEE 1188-1996 ṣe ipinnu pe nigbati agbara batiri ba lọ silẹ si 80%, batiri yẹ ki o rọpo.Nitorina, a maa n ro pe batiri SOH ko wa nigbati o wa ni isalẹ 80%.

Itumọ SOH ti o da lori idinku agbara (Iparẹ Agbara)

Ti ogbo ti o fẹrẹ to gbogbo awọn iru awọn batiri yoo ja si ilosoke ninu resistance inu batiri.Awọn ti o ga awọn ti abẹnu resistance ti awọn batiri, kekere awọn agbara wa.Nitorinaa, SOH le ṣe iṣiro nipa lilo attenuation agbara.

3.2 Management - Iwontunwonsi Technology

Batiri kọọkan ni “iwa” tirẹ

Lati sọrọ nipa iwọntunwọnsi, a ni lati bẹrẹ pẹlu awọn batiri.Paapaa awọn batiri ti a ṣe ni ipele kanna nipasẹ olupese kanna ni awọn akoko igbesi aye tiwọn ati “awọn eniyan” - agbara ti batiri kọọkan ko le jẹ deede kanna.Awọn idi meji lo wa fun aiṣedeede yii:

Ọkan jẹ aisedede ti iṣelọpọ sẹẹli

Ọkan jẹ aiṣedeede ti awọn aati elekitiroki.

aisedeede gbóògì

Awọn aiṣedeede iṣelọpọ jẹ rọrun lati ni oye.Fun apẹẹrẹ, lakoko ilana iṣelọpọ, awọn aiṣedeede diaphragm ati awọn aiṣedeede cathode ati awọn ohun elo anode le ja si awọn aiṣedeede agbara batiri lapapọ.Batiri 50AH boṣewa le di 49AH tabi 51AH.

aiṣedeede elekitiroki

Aisedeede ti elekitirokemistri ni pe ninu ilana gbigba agbara batiri ati gbigba agbara, paapaa ti iṣelọpọ ati sisẹ awọn sẹẹli mejeeji jẹ aami kanna, agbegbe igbona ko le jẹ deede ninu ilana iṣesi elekitirokemika.Fun apẹẹrẹ, nigba ṣiṣe awọn modulu batiri, iwọn otutu ti iwọn agbegbe gbọdọ jẹ kekere ju ti aarin lọ.Eyi ṣe abajade ni aiṣedeede igba pipẹ laarin gbigba agbara ati awọn iye gbigba agbara, eyiti o yori si agbara sẹẹli batiri ti ko ni ibamu;Nigbati gbigba agbara ati awọn ṣiṣan ṣiṣan ti fiimu SEI lori sẹẹli batiri ko ni ibamu fun igba pipẹ, ti ogbo ti fiimu SEI yoo tun jẹ aisedede.

* Fiimu SEI: “ni wiwo elekitiroti to lagbara” (ni wiwo elekitiroli to lagbara).Lakoko ilana itusilẹ idiyele akọkọ ti batiri litiumu ion omi, ohun elo elekiturodu fesi pẹlu elekitiroti lori wiwo alakoso olomi-lile lati ṣe fẹlẹfẹlẹ passivation kan ti o bo oju ti ohun elo elekiturodu.Fiimu SEI jẹ insulator itanna ṣugbọn adaorin ti o dara julọ ti awọn ions litiumu, eyiti kii ṣe aabo elekiturodu nikan ṣugbọn ko tun ni ipa iṣẹ batiri.Ti ogbo ti fiimu SEI ni ipa pataki lori ilera batiri.

Nitorinaa, aisi-aṣọkan (tabi lakaye) ti awọn akopọ batiri jẹ ifihan eyiti ko ṣeeṣe ti iṣiṣẹ batiri.

Kini idi ti iwọntunwọnsi nilo

Awọn batiri yatọ, nitorina kilode ti o ko gbiyanju lati ṣe wọn kanna?Nitori aiṣedeede yoo ni ipa lori iṣẹ ti idii batiri naa.

Ididi batiri ni lẹsẹsẹ tẹle ipa kukuru-agba: ninu eto idii batiri ni lẹsẹsẹ, agbara ti gbogbo eto idii batiri jẹ ipinnu nipasẹ ẹyọkan ti o kere julọ.

Ṣebi a ni idii batiri ti o ni awọn batiri mẹta:

e mọ pe overcharging ati overdischarging le isẹ ba awọn batiri.Nitorinaa, nigbati batiri B ba ti gba agbara ni kikun lakoko gbigba agbara tabi nigbati SoC ti batiri B jẹ kekere lakoko gbigba agbara, o jẹ dandan lati da gbigba agbara ati gbigba agbara duro lati daabobo batiri B. Bi abajade, agbara awọn batiri A ati C ko le ni kikun lo.

Eyi nyorisi:

Agbara lilo gangan ti idii batiri ti dinku: Batiri A ati C, eyiti o le ti lo agbara ti o wa, ko lagbara lati ṣe bẹ lati le gba Batiri B. O dabi eniyan meji lori awọn ẹsẹ mẹta ti a so pọ, pẹlu eniyan ti o ga julọ ko le ṣe awọn igbesẹ nla.

Igbesi aye batiri ti o dinku: Gigun gigun ti o kere ju nilo awọn igbesẹ diẹ sii ati mu ki awọn ẹsẹ rẹ rẹwẹsi diẹ sii.Pẹlu agbara ti o dinku, nọmba idiyele ati awọn iyipo idasilẹ pọ si, ti o mu abajade ibajẹ batiri ti o tobi julọ.Fun apẹẹrẹ, sẹẹli kan le ṣaṣeyọri awọn iyipo 4000 ni 100% DoD, ṣugbọn ni lilo gangan ko le de 100% ati pe nọmba awọn iyipo yoo dajudaju ko de 4000.

* DoD, Ijinle itusilẹ, duro fun ipin ogorun ti agbara itusilẹ batiri si agbara ti batiri naa.

Awọn aiṣedeede ti awọn batiri nyorisi idinku ninu iṣẹ ti idii batiri naa.Nigbati awọn iwọn ti awọn batiri module jẹ tobi, ọpọ awọn okun ti awọn batiri ti wa ni ti sopọ ni jara, ati kan ti o tobi nikan foliteji iyato yoo fa awọn agbara ti gbogbo apoti lati dinku.Awọn batiri diẹ sii ti a ti sopọ ni jara, agbara diẹ sii ti wọn padanu.Sibẹsibẹ, ninu awọn ohun elo wa, paapaa ni awọn ohun elo eto ipamọ agbara, awọn ibeere pataki meji wa:

Akọkọ jẹ batiri igbesi aye gigun, eyiti o le dinku iṣẹ ṣiṣe ati awọn idiyele itọju pupọ.Eto ipamọ agbara ni awọn ibeere giga fun igbesi aye idii batiri naa.Pupọ julọ ti ile jẹ apẹrẹ fun ọdun 15.Ti a ba ro awọn iyipo 300 fun ọdun kan, ọdun 15 jẹ awọn iyipo 4500, eyiti o tun ga pupọ.A nilo lati mu igbesi aye batiri kọọkan pọ si ki apapọ igbesi aye gbogbo idii batiri le de igbesi aye apẹrẹ bi o ti ṣee ṣe, ati dinku ipa ti pipinka batiri lori igbesi aye idii batiri naa.

Yiyi jinlẹ keji, paapaa ni oju iṣẹlẹ ohun elo ti fifa irun tente oke, itusilẹ kWh ti ina mọnamọna yoo mu aaye wiwọle kan diẹ sii.Iyẹn ni lati sọ, a yoo ṣe 80% DoD tabi 90% DoD.Nigbati a ba lo iwọn jinlẹ ni eto ipamọ agbara, pipinka batiri naa lakoko itusilẹ iru yoo han.Nitorinaa, lati rii daju itusilẹ kikun ti agbara ti sẹẹli kọọkan labẹ ipo ti gbigba agbara jinlẹ ati gbigba agbara jinlẹ, o jẹ dandan lati beere BMS ipamọ agbara lati ni awọn agbara iṣakoso imudọgba to lagbara ati dinku iṣẹlẹ ti aitasera laarin awọn sẹẹli batiri .

Awọn ibeere meji wọnyi lodi si aiṣedeede batiri.Lati ṣaṣeyọri awọn ohun elo idii batiri ti o munadoko diẹ sii, a gbọdọ ni imọ-ẹrọ iwọntunwọnsi ti o munadoko diẹ sii lati dinku ipa ti aiṣedeede batiri.

imọ-ẹrọ iwọntunwọnsi

Imọ-ẹrọ imudọgba batiri jẹ ọna lati ṣe awọn batiri pẹlu awọn agbara oriṣiriṣi kanna.Awọn ọna idogba meji ti o wọpọ lo wa: isọdiwọn aiṣedeede unidirectional agbara (isọdọgba palolo) ati idọgba gbigbe agbara bidirectional (isọdọgba lọwọ).

(1) Iwontunws.funfun palolo

Ilana imudọgba palolo ni lati ṣe afiwe olutaja itusilẹ iyipada lori okun kọọkan ti awọn batiri.BMS n ṣakoso olutaja itusilẹ lati mu awọn sẹẹli foliteji ti o ga julọ silẹ, titan agbara itanna bi ooru.Fun apẹẹrẹ, nigbati batiri B ti fẹrẹ gba agbara ni kikun, iyipada naa yoo ṣii lati jẹ ki resistor lori batiri B lati tuka agbara itanna to pọ ju bi ooru.Lẹhinna gbigba agbara tẹsiwaju titi awọn batiri A ati C yoo tun gba agbara ni kikun.

Ọna yii le ṣe idasilẹ awọn sẹẹli giga-foliteji nikan, ati pe ko le gba agbara awọn sẹẹli kekere agbara.Nitori aropin agbara ti itusilẹ itusilẹ, iwọntunwọnsi lọwọlọwọ jẹ kekere (kere ju 1A).

Awọn anfani ti idogba palolo jẹ idiyele kekere ati apẹrẹ Circuit ti o rọrun;awọn alailanfani ni pe o da lori agbara batiri ti o kere julọ ti o ku fun isọdọtun, eyiti ko le mu agbara awọn batiri pọ si pẹlu agbara ti o ku kekere, ati pe 100% ti agbara iwọntunwọnsi ti sọnu ni irisi ooru.

(2) Iwontunws.funfun ti nṣiṣe lọwọ

Nipasẹ awọn algoridimu, ọpọlọpọ awọn okun ti awọn batiri n gbe agbara ti awọn sẹẹli giga-giga si awọn sẹẹli kekere-kekere nipa lilo awọn ohun elo ipamọ agbara, fifun awọn batiri ti o ga julọ ati lilo agbara ti a tu silẹ lati ṣaja awọn sẹẹli-kekere.Agbara ti wa ni o kun ti o ti gbe dipo ju dissipated.

Ni ọna yii, lakoko gbigba agbara, batiri B, eyiti o de 100% foliteji akọkọ, awọn idasilẹ si A ati C, ati awọn batiri mẹta ti gba agbara ni kikun papọ.Lakoko itusilẹ, nigbati idiyele ti o ku ti batiri B ti lọ silẹ ju, A ati C “gba agbara” B, ki sẹẹli B ko ba de ẹnu-ọna SOC fun idaduro idasilẹ ni kiakia.

Awọn ẹya akọkọ ti imọ-ẹrọ iwọntunwọnsi lọwọ

(1) Ṣe iwọntunwọnsi giga ati kekere foliteji lati mu iṣẹ ṣiṣe ti idii batiri ṣiṣẹ: Lakoko gbigba agbara ati gbigba agbara ati ni isinmi, awọn batiri giga-voltage le jẹ idasilẹ ati awọn batiri kekere-foliteji le gba agbara;

(2) Gbigbe agbara ipadanu kekere: agbara ti wa ni gbigbe ni akọkọ kuku ju sisọnu lasan, imudarasi ṣiṣe ti iṣamulo agbara;

(3) Iwọn iwọntunwọnsi nla: Ni gbogbogbo, lọwọlọwọ iwọntunwọnsi wa laarin 1 ati 10A, ati iwọntunwọnsi yiyara;

Isọdọgba ti nṣiṣe lọwọ nbeere iṣeto ti awọn iyika ti o baamu ati awọn ẹrọ ibi ipamọ agbara, eyiti o yori si iwọn nla ati idiyele ti o pọ si.Awọn ipo meji wọnyi papọ pinnu pe isọdọtun lọwọ ko rọrun lati ni igbega ati lo.

Ni afikun, gbigba agbara dọgbadọgba ti nṣiṣe lọwọ ati ilana gbigba agbara ni aiṣedeede pọ si igbesi aye igbesi aye batiri naa.Fun awọn sẹẹli ti o nilo gbigba agbara ati gbigba agbara lati ṣaṣeyọri iwọntunwọnsi, iṣẹ ṣiṣe afikun le jẹ ki wọn kọja ti ogbo ti awọn sẹẹli lasan, ti o fa aafo iṣẹ ṣiṣe nla pẹlu awọn sẹẹli miiran.

Diẹ ninu awọn amoye gbagbọ pe awọn ọrọ meji ti o wa loke yẹ ki o ṣe deede si iwọntunwọnsi dissipative ati iwọntunwọnsi aiṣedeede.Boya o n ṣiṣẹ tabi palolo yẹ ki o dale lori iṣẹlẹ ti o nfa ilana iwọntunwọnsi.Ti eto naa ba de ipo kan nibiti o ni lati jẹ palolo, o jẹ palolo.Ti o ba ṣeto nipasẹ eniyan, ṣeto eto iwọntunwọnsi nigbati ko ṣe pataki lati jẹ iwọntunwọnsi ni a pe ni iwọntunwọnsi ti nṣiṣe lọwọ.

Fun apẹẹrẹ, nigbati itusilẹ ba wa ni ipari, sẹẹli foliteji ti o kere julọ ti de foliteji gige kuro, lakoko ti awọn sẹẹli miiran tun ni agbara.Ni akoko yii, lati le mu ina mọnamọna pọ bi o ti ṣee ṣe, eto naa n gbe ina mọnamọna ti awọn sẹẹli ti o ni agbara si awọn sẹẹli ti o ni agbara kekere, ti o jẹ ki ilana igbasilẹ naa tẹsiwaju titi gbogbo agbara yoo fi gba agbara.Eyi jẹ ilana imudọgba palolo.Ti eto naa ba sọ asọtẹlẹ pe aiṣedeede yoo wa ni opin idasilẹ nigbati 40% agbara ti o kù, yoo bẹrẹ ilana imudọgba ti nṣiṣe lọwọ.

Isọdọgba ti nṣiṣe lọwọ ti pin si aarin aarin ati awọn ọna isọdọtun.Ọna dọgbadọgba aarin gba agbara lati gbogbo idii batiri, ati lẹhinna lo ẹrọ iyipada agbara lati ṣafikun agbara si awọn batiri pẹlu agbara ti o dinku.Iṣatunṣe iwọntunwọnsi jẹ ọna asopọ ibi ipamọ agbara laarin awọn batiri ti o wa nitosi, eyiti o le jẹ inductor tabi kapasito, gbigba agbara lati san laarin awọn batiri to wa nitosi.

Ninu ilana iṣakoso iwọntunwọnsi lọwọlọwọ, awọn kan wa ti o mu foliteji sẹẹli bi paramita ibi-afẹde iṣakoso, ati pe awọn tun wa ti o daba ni lilo SOC bi paramita iṣakoso iwọntunwọnsi.Mu foliteji sẹẹli bi apẹẹrẹ.

Ni akọkọ, ṣeto bata ti awọn iye ala fun pilẹṣẹ ati ipari idọgba: fun apẹẹrẹ, ninu ṣeto awọn batiri, nigbati iyatọ laarin iwọn foliteji ti sẹẹli kan ati foliteji apapọ ti ṣeto ba de 50mV, imudọgba ti bẹrẹ, ati nigbawo. o de 5mV, equalization ti pari.

BMS n gba foliteji ti sẹẹli kọọkan ni ibamu si iwọn imudani ti o wa titi, ṣe iṣiro iye apapọ, ati lẹhinna ṣe iṣiro iyatọ laarin foliteji sẹẹli kọọkan ati iye apapọ;

Ti iyatọ ti o pọju ba de 50mV, BMS nilo lati bẹrẹ ilana imudọgba;

Tẹsiwaju ni igbesẹ 2 lakoko ilana imudọgba titi ti awọn iye iyatọ yoo kere ju 5mV, ati lẹhinna pari imudogba.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe kii ṣe gbogbo awọn BMS nilo igbesẹ yii, ati awọn ilana atẹle le yatọ si da lori ọna iwọntunwọnsi.

Imọ-ẹrọ iwọntunwọnsi tun jẹ ibatan si iru batiri naa.O gbagbọ ni gbogbogbo pe LFP dara julọ fun iwọntunwọnsi lọwọ, lakoko ti awọn batiri ternary dara fun iwọntunwọnsi palolo.

Ipele idije gbigbona ni BMS jẹ atilẹyin pupọ julọ nipasẹ idiyele ati igbẹkẹle.Lọwọlọwọ, ijẹrisi esiperimenta ti iwọntunwọnsi lọwọ ko tii ṣaṣeyọri.Ipele aabo iṣẹ ni a nireti lati lọ si ASIL-C ati ASIL-D, ṣugbọn idiyele naa ga pupọ.Nitorinaa, awọn ile-iṣẹ nla ti o wa lọwọlọwọ jẹ iṣọra nipa iwadii iwọntunwọnsi lọwọ.Diẹ ninu awọn ile-iṣelọpọ nla paapaa fẹ lati fagilee module iwọntunwọnsi ati pe gbogbo iwọntunwọnsi ṣe ni ita, iru si itọju awọn ọkọ idana.Ni gbogbo igba ti ọkọ naa rin irin-ajo ijinna kan, yoo lọ si ile itaja 4S fun iwọntunwọnsi ita.Eyi yoo dinku idiyele ti gbogbo ọkọ ayọkẹlẹ BMS ati tun ni anfani ile itaja 4S ti o baamu.O jẹ ipo win-win fun gbogbo awọn ẹgbẹ.Nitorinaa, tikalararẹ, Mo loye pe eyi le di aṣa!

3.3 Idaabobo - ayẹwo aṣiṣe ati itaniji

Abojuto BMS ti baamu pẹlu ohun elo ti eto itanna, ati pe o pin si awọn ipele ikuna oriṣiriṣi (ikuna kekere, ikuna pataki, ikuna apaniyan) ni ibamu si awọn ipo iṣẹ oriṣiriṣi ti batiri naa.Awọn ọna mimu ti o yatọ ni a mu ni awọn ipele ikuna oriṣiriṣi: ikilọ, aropin agbara tabi gige gige-giga taara taara.Awọn ikuna pẹlu gbigba data ati awọn ikuna ọgbọn, awọn ikuna itanna (awọn sensọ ati awọn oṣere), awọn ikuna ibaraẹnisọrọ, ati awọn ikuna ipo batiri.

Apeere ti o wọpọ ni nigbati batiri ba gbona, BMS pinnu pe batiri naa ti gbona ju da lori iwọn otutu batiri ti o gba, lẹhinna ṣakoso agbegbe ti batiri yii lati ge asopọ, ṣe aabo igbona, ati firanṣẹ itaniji si awọn eto iṣakoso bii EMS.

3.4 ibaraẹnisọrọ

Iṣe deede ti BMS ko le yapa lati iṣẹ ibaraẹnisọrọ rẹ.Boya o n ṣakoso batiri lakoko iṣakoso batiri, gbigbe ipo batiri si ita, tabi gbigba awọn ilana iṣakoso, ibaraẹnisọrọ iduroṣinṣin nilo.

Ninu eto batiri agbara, opin kan ti BMS ti sopọ si batiri naa, ati pe opin keji ti sopọ si iṣakoso ati awọn eto itanna ti gbogbo ọkọ.Ayika gbogbogbo nlo ilana CAN, ṣugbọn iyatọ wa laarin lilo CAN inu laarin awọn paati inu ti idii batiri ati lilo ọkọ CAN laarin idii batiri ati gbogbo ọkọ.

Ni idakeji, BMS ipamọ agbara ati ibaraẹnisọrọ inu ni ipilẹ lo ilana CAN, ṣugbọn ibaraẹnisọrọ ita (ita ni akọkọ tọka si ibudo agbara ipamọ agbara PCS) nigbagbogbo nlo awọn ọna kika Ilana Ayelujara TCP/IP Ilana ati ilana modbus.

4) BMS ipamọ agbara

Awọn olupilẹṣẹ BMS ipamọ agbara ni gbogbogbo wa lati BMS batiri agbara, ọpọlọpọ awọn apẹrẹ ati awọn ofin ni awọn ipilẹṣẹ itan

Fun apẹẹrẹ, batiri agbara ni gbogbogbo pin si BMU (Ẹka Atẹle Batiri) ati BCU (Ẹka Iṣakoso Batiri), pẹlu data gbigba tẹlẹ ati igbehin n ṣakoso rẹ.

Nitoripe sẹẹli batiri jẹ ilana elekitirokemika, awọn sẹẹli batiri lọpọlọpọ ṣe agbekalẹ batiri kan.Nitori awọn abuda ti sẹẹli batiri kọọkan, laibikita bawo ilana iṣelọpọ jẹ kongẹ, awọn aṣiṣe yoo wa ati awọn aiṣedeede ninu sẹẹli batiri kọọkan ni akoko pupọ ati da lori agbegbe.Nitorinaa, eto iṣakoso batiri ni lati ṣe iṣiro ipo lọwọlọwọ ti batiri nipasẹ awọn aye to lopin, eyiti o jẹ diẹ bi dokita oogun Kannada ti aṣa ti n ṣe iwadii alaisan kan nipa wiwo awọn ami aisan dipo oogun Oorun ti o nilo itupalẹ ti ara ati kemikali.Itupalẹ ti ara ati kemikali ti ara eniyan jẹ iru si awọn abuda elekitirokemika ti batiri naa, eyiti o le ṣe iwọn nipasẹ awọn ohun elo idanwo nla.Sibẹsibẹ, o ṣoro fun awọn eto ifibọ lati ṣe iṣiro diẹ ninu awọn afihan ti itanna kemistri.Nitorinaa, BMS dabi dokita oogun Kannada atijọ.

4.1 Mẹta-Layer faaji ti agbara ipamọ BMS

Nitori nọmba nla ti awọn sẹẹli batiri ni awọn eto ibi ipamọ agbara, lati le ṣafipamọ awọn idiyele, BMS ni gbogbogbo ni imuse ni awọn ipele, pẹlu awọn ipele meji tabi mẹta.Lọwọlọwọ, ojulowo jẹ awọn ipele mẹta: iṣakoso oluwa / iṣakoso oluwa / iṣakoso ẹrú.

4.2 Alaye alaye ti BMS ipamọ agbara

5) Ipo lọwọlọwọ ati aṣa iwaju

Awọn oriṣi pupọ ti awọn aṣelọpọ ti o ṣe agbejade BMS:

Ẹka akọkọ jẹ olumulo ipari pẹlu agbara ti o ga julọ ninu batiri BMS - awọn ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ.Ni otitọ, agbara iṣelọpọ BMS ti o lagbara julọ ni okeere tun jẹ awọn ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ, gẹgẹbi General Motors, Tesla, bbl Ni ile, BYD wa, Huating Power, ati bẹbẹ lọ.

Ẹka keji jẹ awọn ile-iṣẹ batiri, pẹlu awọn aṣelọpọ sẹẹli ati awọn aṣelọpọ idii, gẹgẹbi Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Batiri Desay, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad, ati bẹbẹ lọ;

Iru kẹta ti awọn aṣelọpọ BMS jẹ awọn ti o ni ọpọlọpọ ọdun ti iriri ni imọ-ẹrọ itanna agbara, ati pe o ni awọn ẹgbẹ R&D pẹlu ile-ẹkọ giga tabi awọn ipilẹ ile-iṣẹ ti o jọmọ, gẹgẹbi Itanna Ainipẹkun, Hangzhou Gaote Electronics, Xie Neng Technology, ati Kegong Electronics.

Ko dabi BMS ti awọn batiri agbara, eyiti o jẹ gaba lori nipasẹ awọn olupese ọkọ ayọkẹlẹ ebute, o dabi pe awọn olumulo ipari ti awọn batiri ipamọ agbara ko ni iwulo tabi awọn iṣe pato lati kopa ninu iwadii ati idagbasoke ati iṣelọpọ ti BMS.O tun jẹ išẹlẹ ti pe wọn yoo na owo pupọ ati agbara lati ṣe agbekalẹ awọn ọna ṣiṣe iṣakoso batiri nla.Nitorinaa, o le ṣe akiyesi pe ile-iṣẹ BMS batiri ipamọ agbara ko ni ẹrọ orin pataki pẹlu awọn anfani pipe, nlọ aaye nla fun idagbasoke ati oju inu fun awọn aṣelọpọ batiri ati awọn olutaja ti n fojusi BMS ipamọ agbara.Ti ọja ipamọ agbara ba ti fi idi mulẹ, yoo fun awọn aṣelọpọ batiri ati awọn aṣelọpọ BMS ọjọgbọn ni yara pupọ fun idagbasoke ati idiwọ ifigagbaga.

Lọwọlọwọ, awọn aṣelọpọ BMS ọjọgbọn diẹ ni o wa ni idojukọ si idagbasoke ti BMS ipamọ agbara, ni pataki nitori otitọ pe ọja ibi ipamọ agbara tun wa ni ibẹrẹ ati pe ọpọlọpọ awọn ṣiyemeji tun wa nipa idagbasoke ọjọ iwaju ti ibi ipamọ agbara ni ọja naa.Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ko ti ni idagbasoke BMS ti o ni ibatan si ibi ipamọ agbara.Ni agbegbe iṣowo gangan, awọn aṣelọpọ tun wa ti o ra batiri ọkọ ina mọnamọna BMS fun lilo bi BMS fun awọn batiri ipamọ agbara.O gbagbọ pe ni ọjọ iwaju, awọn aṣelọpọ ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna ọjọgbọn BMS tun ṣee ṣe lati di apakan pataki ti awọn olupese BMS ti a lo ninu awọn iṣẹ ibi ipamọ agbara nla.

Ni ipele yii, aini awọn iṣedede iṣọkan wa fun BMS ti a pese nipasẹ ọpọlọpọ awọn olupese eto ipamọ agbara.Awọn aṣelọpọ oriṣiriṣi ni awọn apẹrẹ ati awọn asọye oriṣiriṣi fun BMS, ati da lori awọn oriṣiriṣi awọn batiri ti wọn ni ibamu pẹlu, SOX algorithm, imọ-ẹrọ imudọgba, ati akoonu data ibaraẹnisọrọ ti o gbejade le tun yatọ.Ninu ohun elo iṣe ti BMS, iru awọn iyatọ yoo mu awọn idiyele ohun elo pọ si ati ki o jẹ ipalara si idagbasoke ile-iṣẹ.Nitorinaa, iwọntunwọnsi ati modularization ti BMS yoo tun jẹ itọsọna idagbasoke pataki ni ọjọ iwaju.