Проучване на BMS технологията на литиевата батерия за двуколесни автомобили

Проучване на BMS технологията на литиева батерия за двуколесни автомобили

Частичната подмяна на оловно-киселинните батерии с литиеви е тенденция и постепенно се формира консенсус. Особено в областта на електрическите велосипеди, тъй като новият национален стандарт за електрически велосипеди взема технически решения, литиевите батерии започнаха да ускоряват навлизането си. Търсенето на пазара на електрически велосипеди нарасна силно. Този вид политически резонанс на пазара донесе огромно ново пазарно пространство за литиеви батерии.

Замяната на оловно-киселинни батерии с литиеви батерии ще доведе до големи промени в съществуващия модел на търсене и предлагане на пазара, не само от страна на продукта и технологията, но и по цялата система на веригата за доставки, бизнес модела и операционния модел.

По-долу е споделянето на темата" Дискусия относно BMS Technology на двуколесна литиева батерия за превозни средства" направено от д-р Ян, генерален мениджър на FIRSTEK.

FIRSTEK е предприятие, специализирано в R& D, производство и иновации на технологията на платформата за управление на батерията и технологията за големи данни на батерията. Продуктите се използват главно в гражданската промишленост и електрозахранването на електроцентрали, чисто електрически две или три колела, спомагателни роботи и военни полета за захранване. Понастоящем някои продукти са изнесени в Европа, Америка и други страни. Още в началото на 2018 г. FIRSTEK започна да персонализира и разработва интелигентни защитни платки за пазара на двуколесни споделени батерии и постепенно бяха последвани партиди. На пазарните терминали са използвани над 100 000 комплекта продукти.

Първият аспект е текущата индустриална ситуация. Понастоящем двуколесните батерии включват основно две направления: първо, оловно-киселинната промяна на пазара на литиеви батерии; второ, пазарът на литиеви батерии. При оловно-киселинната смяна на литиева батерия се използва оригиналният продукт с форма на интерфейс на автомобила. Продуктът BMS се основава на чисто решение за хардуерна платка за защита. Трудно е да се постигнат комуникационни функции. В същото време лесно се запалва по време на употреба и отнема много време. Причинете повреда на съединителя. Освен това, тъй като няма комуникационна функция, контролерът не може да комуникира с батерията и превозното средство не може да постигне ограничена мощност. По отношение на литиевите батерии повечето интерфейси на BMS имат комуникационни функции и могат да се използват за комуникация с контролери и измервателни уреди. Най-общо казано, на глюкомера може да се показва не само информация за тока, напрежението и неизправността. В същото време чрез информационното взаимодействие между BMS и контролера може да се постигне регулиране на изходната мощност, взаимодействие с данни и др., Което значително подобрява цялостната производителност на автомобила. Този тип превозно средство обикновено използва интелигентни продукти за защита на борда.

Във втория аспект ще представим технологията за събуждане на интелигентната защитна платка. Двуколесните електрически превозни средства изглеждат прости, но действителните сценарии за приложение са малко по-сложни от автомобилите. След това ще представя принципите и сценариите за приложение на няколко метода за събуждане:

1. Превключете за събуждане. Чрез помощния интерфейс на интерфейса, състоянието на превключвателя на двата възела се използва, за да позволи на интелигентната защитна платка да разпознае, че акумулаторната батерия е на автомобила или зарядното устройство и по време на транспортиране. Най-очевидното предимство е, че батерията може да се постави на земята или по време на транспортиране, за да се гарантира, че основният интерфейс на батерията не се зарежда, което е от голяма полза за безопасността на батерията. Ако BMS няма функцията за разпознаване, P положителните и P отрицателните на батерията вероятно ще създадат опасност за безопасността, когато батерията винаги се зарежда. Чрез най-простата функция за събуждане на превключвателя тя може лесно да реши проблема с зареждането на интерфейса. В същото време той може да реши и функцията за предварително зареждане при включване, като избягва запалването на батерията поради процеса на зареждане.

2. Заредете събуждане. Това приложение е свързано с натоварването отзад. Обикновено P положителни и P отрицателни се използват, за да се установи дали задният край има товар, за да се определи дали е в състоянието на автомобила, за да събуди системата за управление. Тази функция е лесна за изпълнение, но има повече съображения в практическите приложения. Това не е просто откриване на натоварване, веднага след събуждане, защото няма друг входен сигнал, така че като BMS, той може да открие кога е събуден, но е невъзможно да се открие информацията за премахване на товара на автомобила. Ако искате да знаете тази информация, трябва да имате други методи за събуждане, комбинирани с този метод за събуждане, в противен случай функцията за събуждане на товара сама по себе си не може да постигне сън с ниска мощност. .

3. Събудете се след изписването. Това се отнася до събуждането от разрядния ток. Споменатото по-рано събуждане на товара се използва за откриване дали има товар. Разрядното събуждане се отнася до събуждане чрез откриване на величината на разрядния ток. Най-общо казано, батерията е поставена в колата. Що се отнася до електрическия мотоциклет, въпреки че потребителят няма полза от седмица или две, батерията винаги е включена в колата. В това състояние консумацията на енергия на самия BMS ще причини Когато батерията е напълно заредена, тя издържа най-много около 40 дни. За да можем да удължим времето за използване, ще извършим известна работа в сън, например колко време отива колата да спи, ако не се използва и как да я събудим с BMS след влизане в състояние на сън? Понастоящем текущият режим може да се използва за събуждане.

4. Събудете се при зареждане. BMS се събужда от изходното напрежение от зарядното устройство. Трябва обаче да се отбележи, че зарядното устройство за зареждане и събуждане не може да бъде такъв тип лек автомобил, който трябва да обменя данни, преди да изведе напрежението за зареждане. Събуждането на зареждането изисква работният метод на зарядното устройство' е да осигури зареждащо напрежение за събуждане на BMS и след това да се прехвърли към нормалния процес на зареждане след обмен на данни. Най-голямото предимство на тази функция за събуждане е: недостатъчната мощност на батерията води до понижено напрежение и BMS не може да работи автоматично. След събуждане чрез зареждане BMS може да работи нормално. Този метод е много полезен за защита от понижено напрежение. Но за да се зарежда по-разумно, обикновено препоръчваме, когато клиентите го правят на това място, първо пуснете зарядното устройство да премине през малко текущо ограничение на зареждане и след това да премине към нормално текущо зареждане след взаимодействие с данните на зарядното устройство.

5. Събуждане на комуникацията. Обикновено се отнася до събуждане на BMS чрез комуникация на данни. В проекта за двуколесни електрически мотоциклети, с който се свързахме, от евтината комуникация 485 до настоящата обща CAN комуникация, също е обичайно събуждането на системата за управление на батерията (BMS) чрез тези комуникационни методи.

6. Вибрацията се събужда. Това е начин да се събудите, като добавите вибрационен сензор към BMS. Най-общо казано, BMS е лесен за сън. За да спести енергия на електрическия мотоциклет, BMS автоматично ще влезе в режим на заспиване според определена стратегия, но при какви обстоятелства ще се събуди? Ако се използва метод за събуждане с висок ток, цената на дизайна всъщност е относително висока, а техническите показатели също са относително трудни. Един прост метод може да бъде постигнат и чрез събуждане от вибрации.

7. Отворете капака, за да се събудите. Основно се отнася до пакетираната батерия, която се използва за запис на необичайни събития, когато е необичайно отворена. Тази функция обикновено се намира на малки батерии. Електронните брави на велосипедите Mobike и OFO са оборудвани с тази функция, главно за да се предотврати злоупотреба на потребителя с продукта или отваряне на капака на продукта без разрешение. Реализирането на събуждане при отваряне на капака обикновено се реализира чрез използване на светлинен сензор. Обикновено BMS се инсталира в батерията без светлина. BMS може да реализира функцията за събуждане, когато капакът се отвори, като открие промени в светлината.

8. Дистанционно събуждане. Тази функция означава, че потребителят реализира функцията за събуждане на BMS чрез добавяне на отдалечен модул за данни. Обикновено се използва за лизинг на две колела. По време на лизинговия процес потребителят не плаща навреме и по график. Операторът може да заключи батерията дистанционно и BMS също ще влезе в неактивно състояние. В този случай BMS може да използва дистанционно събуждане, за да постигне целта на повторната употреба. От друга страна, когато батерията не е била използвана дълго време, като например поставяне в ъгъл от клиента, в този случай BMS може да бъде дистанционно събуден, за да намери батерията и състоянието на батерията може да се наблюдава дистанционно и текущото състояние може да се предава на сървъра, за да се избегне загуба на ресурси на батерията и прекомерно разреждане на батерията, причинено от дългосрочно съхранение.

Третата част е изчисляването на SOC за двуколесни превозни средства. Всъщност този аспект е относително гореща тема за леките автомобили и е по-труден по отношение на двуколесните автомобили, отколкото при леките автомобили, тъй като ситуацията със злоупотребата е по-сложна. Изчисляването на SOC обикновено включва следните методи: първо, амперчасов метод на интеграция; второ, нулиране до пълна стратегия за калибриране; трето, OCV калибриране; четвърто, динамична компенсация и калибриране.

Следва списък на често срещаните фактори, влияещи върху изчисляването на SOC при използването на двуколесни колела.

При прилагането на двуколесни превозни средства проблемът се подчертава поради грешката SOC, въведена от използването на плитко зареждане и плитко разреждане. Повечето потребители използват батерията, след като е напълно заредена. Въпреки това, когато се използват двуколесни, те често се презареждат, когато са без мощност, и почти се отдалечават, когато са заредени. Като цяло батерията не може да бъде напълно заредена, особено в споделените приложения за смяна на батерии. Например, когато експресните ездачи използват споделени батерии, за да осигурят удобен транспорт, те ще се сменят на батерия с по-голям капацитет, когато видят шкафа на батерията, което ще накара батерията винаги да е в състояние на плитко зареждане и плитко изхвърляне. Влиянието на грешката на SOC на двуколесното превозно средство е относително голямо.

Второ, влиянието на околната температура и скоростта на разреждане върху собствения капацитет на батерията' Електрическите мотоциклети имат условия на висока температура и ниска температура, когато шофират. Тези условия имат по-голямо влияние върху самата батерия. Като BMS, оригиналните данни, които можем да наблюдаваме, са напрежение, ток, температура и друга информация, но няма начин да контролираме батерията. Собственият му капацитет не се разпада, така че външната среда и навиците за използване на различни мотоциклетисти оказват голямо влияние върху собствения капацитет на батерията'

Трето, животът на цикъла на батерията. Тъй като разходите за използване на акумулатори за двуколесни превозни средства са по-ниски от тези за леките автомобили, жизненият цикъл на батериите за двуколесните превозни средства обикновено е по-кратък от този на леките автомобили. Ето защо различните производители трябва да обърнат внимание на живота на батериите според различните модели и различни групи клиенти.

Четвърто, несъответствието на батериите. Тъй като капацитетът на двуколесната батерия на автомобила обикновено не е много голям, но мощността за зареждане и разреждане не е много малка, консистенцията на сърцевината на батерията е относително лесна за поява. Особено след половин година и година ще има голяма разлика в напрежението на клетките на батерията, което ще повлияе сериозно на оценката на SOC.

Пето, въздействието на точността на тока и напрежението на BMS за оценка на SOC BMS трябва да получи някои сурови данни за батерията за оценка на SOC. Въпреки това, в двуколесното превозно средство BMS, за да отговори по-добре на клиентите на' евтините изисквания за BMS, понякога трябва да се откаже известна точност. Но колко точност трябва да се намали? Това също трябва да вземе предвид степента на влияние върху SOC.

От друга страна, консумацията на енергия на самия BMS също има по-голямо влияние върху оценката на SOC. За приложения на BMS в автомобилната област, BMS може да постигне нулева консумация на енергия след изключване на ключа. След като захранването с ниско напрежение бъде изключено, BMS ще се изключи без консумация на енергия. Но при продукти с ниска мощност BMS не е лесно да се постигне нулева консумация на енергия.

Сънят на BMS обикновено се разделя на дълбок сън и плитък сън. При навлизане в дълбок сън той може да бъде под 20 mA. Ако изчислите според тока на консумация на енергия от 10 mA, ще установите, че мощността на батерията е около 40 - след дълго време. Около 50 дни батерията се изразходва основно. Така че, когато изчисляваме SOC, трябва да включим консумацията на енергия на самия BMS.

Четвъртият аспект е новата инфраструктура за двуколесни автомобили. Сервизната платформа на двуколесното превозно средство е платформата за дистанционно наблюдение на данни. Понастоящем се извършва повече събиране и събиране на данни. Освен това е необходимо да се изчисли SOH на клетката на батерията и пакета PACK, които могат да предоставят ранно предупреждение на потребителя, да избягват батерията и има неблагоприятни ефекти върху употребата на потребителя'

Всъщност открихме проблем в проекта, с който се свързахме преди, и трябва да предложим различни изисквания за функцията за отдалечено предаване на данни според различни сценарии на използване. Например по отношение на пътническите автомобили държавата по-късно унифицира предложението за качване на данни в платформата за големи данни за единно наблюдение, но за прилагането на двуколесни електрически мотоциклети наистина ли е необходима функцията за дистанционно предаване на данни? Знаем, че функцията за дистанционно предаване на данни ще увеличи цената. Настоящите телекомуникационни оператори на 2G карти вече няма да работят в близко бъдеще. В допълнение към високата консумация на енергия на 4G модул, цената е и относително висока в сравнение с цената на батерия с малък капацитет. С други думи, разходите за инсталиране на модул за дистанционно предаване на данни са много високи. Някои клиенти увеличават целта на дистанционното предаване на данни, за да предотвратят загубата на батерии. След една или две години статистика обаче се установява, че дори ако стойността на изгубената батерия е директно платена, тя все още е по-малка от разходите за добавяне на отдалечен модул към всяка батерия. Следователно добавянето на функции за дистанционно предаване на данни в областта на двуколесните в момента не е толкова смислено.

Благодаря на всички ви!