Raziskovanje tehnologije BMS litijeve baterije za dvokolesnike

Raziskovanje tehnologije BMS litijeve baterije za dvokolesnike

Trend je delna zamenjava svinčevih baterij z litijevimi in postopoma se oblikuje soglasje. Zlasti na področju električnih koles, ko je novi nacionalni standard za električna kolesa sprejel tehnične odločitve, so litijeve baterije začele pospeševati svoj vstop. Tržno povpraševanje po električnih kolesih se je močno povečalo. Takšen politični odziv na trg je prinesel ogromen nov tržni prostor za litijeve baterije.

Zamenjava svinčevih baterij z litijevimi baterijami bo povzročila velike spremembe v obstoječem vzorcu ponudbe in povpraševanja na trgu, ne samo na proizvodni in tehnološki strani, temveč tudi na celotnem sistemu dobavne verige, poslovnem modelu in operativnem modelu.

Sledi delitev teme" Razprava o tehnologiji BMS dvokolesne litijeve baterije za vozila" izdelal dr. Yang, generalni direktor podjetja FIRSTEK.

FIRSTEK je podjetje, specializirano za R& D, proizvodnjo in inovacije tehnologije platforme za upravljanje baterij in tehnologije za velike podatke o baterijah. Izdelki se uporabljajo predvsem v civilni industriji in oskrbi z energijo za elektrarne, čistih električnih dvo- ali trikolesnih kolesih, pomožnih robotih in vojaških napajalnih poljah. Trenutno so nekatere izdelke izvozili v Evropo, Ameriko in druge države. Že v začetku leta 2018 je FIRSTEK začel prilagajati in razvijati pametne zaščitne plošče za trg dvokolesnih skupnih baterij, postopoma pa so sledili serijam. Na tržnih terminalih je bilo uporabljenih več kot 100.000 sklopov izdelkov.

Prvi vidik so trenutne razmere v industriji. Trenutno imajo dvokolesne baterije v glavnem dve smeri: prvič, sprememba svinčeve kisline na trg litijevih baterij; drugič, trg z litijevimi baterijami. Pri zamenjavi svinčeve kisline na litijevo baterijo je uporabljen originalni vmesnik na avtomobilu v obliki izdelka. Izdelek BMS temelji na čisti rešitvi plošče za zaščito strojne opreme. Komunikacijske funkcije je težko doseči. Hkrati se med uporabo lahko vžge in traja dolgo. Poškodujte konektor. Poleg tega, ker nima komunikacijske funkcije, krmilnik ne more komunicirati z baterijo in vozilo ne more doseči omejene porabe energije. Kar zadeva litijeve baterije, ima večina vmesnikov BMS komunikacijske funkcije in se lahko uporabljajo za komunikacijo s krmilniki in števci. Na splošno na števcu niso prikazane samo informacije o toku, napetosti in napakah. Hkrati je mogoče z informacijsko interakcijo med BMS in krmilnikom doseči prilagoditev izhodne moči, interakcijo s podatki itd., Kar močno izboljša splošno zmogljivost vozila. Ta tip vozila običajno uporablja izdelke inteligentne zaščitne plošče.

V drugem vidiku bomo predstavili tehnologijo prebujanja pametne zaščitne plošče. Dvokolesna električna vozila se zdijo preprosta, vendar so dejanski scenariji uporabe nekoliko bolj zapleteni kot avtomobili. Nato bom predstavil načela in scenarije uporabe več načinov zbujanja:

1. Preklopite, da se zbudite. Prek pomožnega vmesnika na vmesniku se status stikal obeh vozlišč uporablja za omogočanje inteligentne zaščitne plošče, da prepozna, da je baterija v avtomobilu ali polnilniku in med prevozom. Najbolj očitna prednost je, da lahko baterijo položite na tla ali med prevozom, da zagotovite, da se glavni linijski vmesnik akumulatorja ne napolni, kar zelo koristi varnosti baterij. Če BMS nima funkcije prepoznavanja, bosta pozitivna in negativna P akumulatorja verjetno povzročila varnost, če je baterija vedno napolnjena. S pomočjo najpreprostejše funkcije bujenja stikala lahko enostavno reši problem polnjenja vmesnika. Hkrati lahko reši tudi funkcijo predpolnjenja ob vklopu, pri čemer se izogne ​​vžigu akumulatorja zaradi postopka polnjenja.

2. Tovor se prebudi. Ta aplikacija je povezana z zaledno obremenitvijo. Na splošno se P pozitivni in P negativni uporabljata za ugotavljanje, ali ima zadnji del obremenitev, da se ugotovi, ali je v stanju avtomobila, da se prebudi sistem upravljanja. To funkcijo je enostavno narediti, vendar je pri praktični uporabi več razlogov. Ne gre za preprosto zaznavanje obremenitve takoj po prebujanju, ker ni drugega vhoda signala, zato lahko kot BMS zazna, kdaj se prebudi, ni pa mogoče zaznati informacij o odstranjevanju tovora v avtomobilu. Če želite vedeti te informacije, morate v kombinaciji s to metodo zbujanja uporabiti druge načine bujenja, sicer samo funkcija bujenja ob obremenitvi ne more doseči spanja z nizko porabo energije. .

3. Zbudi se po izpustu. To se nanaša na prebuditev s tokom praznjenja. Prej omenjena prebuditev bremena se uporablja za ugotavljanje, ali je obremenitev. Prebujanje pred praznjenjem se nanaša na prebujanje z zaznavanjem jakosti praznjenja. Na splošno je baterija v avtomobilu. Kar zadeva električni motocikel, čeprav uporabnik teden ali dva nima nobene koristi, je akumulator vedno priklopljen na avto. V tem stanju bo povzročila poraba energije samega BMS. Ko je baterija popolnoma napolnjena, traja največ približno 40 dni. Da bi lahko podaljšali čas uporabe, bomo opravili nekaj spanja, na primer, koliko časa gre avto spat, če ga ne uporabljamo, in kako ga po vstopu v stanje spanja zbuditi z BMS? Trenutno lahko trenutni način uporabite za prebujanje.

4. Zbudite se med polnjenjem. BMS prebudi napetost, ki jo odda polnilnik. Vendar je treba opozoriti, da polnilnik za polnjenje in bujenje ne more biti takšen osebni avtomobil, ki si mora izmenjati podatke, preden odda polnilno napetost. Bujenje polnilnika zahteva, da delovni način polnilnika&# 39 zagotavlja polnilno napetost za prebujanje BMS in nato po izmenjavi podatkov preide v običajni postopek polnjenja. Največja prednost te funkcije bujenja je: nezadostna moč akumulatorja vodi do podnapetosti in BMS ne more delovati samodejno. Po prebujanju s polnjenjem lahko BMS deluje normalno. Ta metoda je zelo uporabna za zaščito pred podnapetostjo. Toda za bolj razumno polnjenje na splošno priporočamo, da ko stranke to storijo na tem mestu, najprej pustijo, da polnilnik prehaja skozi majhno trenutno polnjenje, nato pa po interakciji s podatki polnilnika preklopi na normalno trenutno polnjenje.

5. Komunikacija se zbudi. Na splošno se nanaša na prebujanje BMS s podatkovno komunikacijo. V projektu dvokolesnega električnega motocikla, s katerim smo stopili v stik, od poceni komunikacije 485 do trenutne skupne komunikacije CAN, je običajno tudi, da s temi komunikacijskimi metodami zbudimo sistem za upravljanje akumulatorjev (BMS).

6. Vibracije se zbudijo. To je način, da se zbudite tako, da BMS dodate senzor vibracij. Na splošno je BMS enostavno spati. Da bi prihranil energijo na električnem motociklu, bo BMS samodejno prešel v način mirovanja v skladu z določeno strategijo, a v kakšnih okoliščinah se bo zbudil? Če uporabimo visokozmogljivo metodo bujenja, so stroški zasnove dejansko sorazmerno visoki in tudi tehnični kazalniki so razmeroma težki. Preprosto metodo lahko dosežemo tudi z bujenjem z vibracijami.

7. Odprite pokrov, da se zbudite. V glavnem se nanaša na zapakirano baterijo, ki se uporablja za snemanje nenormalnih dogodkov, ko je nenormalno odprta. Ta funkcija je običajno na voljo v majhnih baterijah. Elektronske ključavnice koles Mobike in OFO so opremljene s to funkcijo, predvsem zato, da uporabniki preprečijo zlorabo izdelka ali odpiranje pokrova izdelka brez dovoljenja. Uresničitev prebujanja, ko se pokrov odpre, se praviloma doseže z uporabo svetlobnega senzorja. BMS je običajno nameščen v bateriji brez svetlobe. BMS lahko zazna funkcijo prebujanja, ko se pokrov odpre, tako da zazna spremembe svetlobe.

8. Daljinsko prebujanje. Ta funkcija pomeni, da uporabnik uvede funkcijo bujenja BMS z dodajanjem oddaljenega podatkovnega modula. Običajno se uporablja za zakup dvokolesnikov. Med postopkom zakupa uporabnik ne plača pravočasno in po urniku. Operater lahko akumulator zaklene na daljavo, BMS pa bo prav tako prešel v stanje mirovanja. V tem primeru lahko BMS s pomočjo daljinskega prebujanja doseže namen ponovne uporabe. Po drugi strani pa se baterija dolgo ne uporablja, na primer, če jo kupec postavi v kot, v tem primeru lahko BMS na daljavo prebudi, da najde baterijo in stanje baterije. je mogoče na daljavo nadzirati in trenutno stanje poslati strežniku, da se prepreči izguba virov akumulatorja in prekomerno praznjenje baterije zaradi dolgotrajnega shranjevanja

Tretji del je izračun SOC za dvokolesna vozila. Dejansko je ta vidik v osebnih avtomobilih razmeroma vroča tema in je pri dvokolesnikih težji kot pri osebnih avtomobilih, saj je položaj zlorabe bolj zapleten. Izračun SOC na splošno vključuje naslednje metode: prvič, ampersko uro integracijske metode; drugič, ponastavitev na strategijo popolne kalibracije; tretjič, kalibracija OCV; četrtič, dinamična kompenzacija in kalibracija.

Sledi seznam pogostih dejavnikov, ki vplivajo na izračun SOC pri uporabi dvokolesnikov.

Pri uporabi dvokolesnih vozil je težava izpostavljena zaradi napake SOC, ki jo je povzročila uporaba plitvega polnjenja in plitkega praznjenja. Večina uporabnikov uporablja baterijo, ko je popolnoma napolnjena. Ko pa se uporabljajo dvokolesniki, se pogosto napolnijo, ko jim ni moči, in se ob polnjenju skoraj odpeljejo. Na splošno akumulatorja ni mogoče popolnoma napolniti, zlasti v aplikacijah za izmenjavo baterij v skupni rabi. Na primer, ko ekspresni vozniki uporabljajo skupne akumulatorje, se bodo, da bi zagotovili udoben prevoz, spremenili v baterijo z večjo zmogljivostjo, ko bodo videli ohišje akumulatorja, zaradi česar bo baterija vedno v stanju plitvega napolnjenosti in plitvo praznjenje. Vpliv napake SOC dvokolesnega vozila je razmeroma velik.

Drugič, vpliv temperature okolja in hitrosti praznjenja na lastno zmogljivost akumulatorja' Električni motocikli imajo med vožnjo visoke in nizke temperature. Ti pogoji imajo večji vpliv na samo baterijo. Kot BMS so prvotni podatki, ki jih lahko spremljamo, napetost, tok, temperatura in druge informacije, vendar ni mogoče nadzorovati akumulatorja. Njegova lastna zmogljivost ne propada, zato zunanje okolje in uporabniške navade različnih voznikov močno vplivajo na lastno zmogljivost akumulatorja'

Tretjič, življenjska doba baterije. Ker so stroški uporabe baterij za dvokolesna vozila nižji od stroškov za osebna vozila, je življenjska doba baterij za dvokolesna vozila praviloma krajša kot pri osebnih avtomobilih. Zato morajo biti različni proizvajalci pozorni na življenjsko dobo baterij glede na različne modele in različne skupine kupcev.

Četrtič, nedoslednost baterij. Ker zmogljivost dvokolesnega akumulatorja za vozila na splošno ni zelo velika, vendar moč polnjenja in praznjenja ni zelo majhna, je konsistenca jedra akumulatorja razmeroma enostavna. Predvsem po pol leta in letu bo prišlo do velike razlike v napetosti celic akumulatorja, kar bo resno vplivalo na oceno SOC.

Petič, vpliv natančnosti zajemanja toka in napetosti BMS na oceno SOC. BMS mora pridobiti nekaj surovih podatkov o bateriji za oceno SOC. Vendar pa je treba pri dvokolesnem vozilu BMS, da bi bolje izpolnili zahteve kupca' glede nizkih stroškov za BMS, včasih treba odpovedati določeni natančnosti. Koliko natančnosti pa je treba zmanjšati? Pri tem je treba upoštevati tudi stopnjo vpliva na SOC.

Po drugi strani pa ima tudi poraba energije samega BMS večji vpliv na oceno SOC. Pri aplikacijah BMS na avtomobilskem področju lahko BMS doseže ničelno porabo energije po izklopu ključa. Ko je nizkonapetostno napajanje izklopljeno, se sistem BMS izklopi brez porabe energije. Toda pri izdelkih z nizko porabo BMS ni enostavno doseči ničelne porabe energije.

Spanje BMS običajno delimo na globok spanec in plitvo spanje. Pri globokem spanju je lahko pod 20 mA. Če izračunate glede na tok porabe energije 10 mA, boste po dolgem času ugotovili, da je baterija približno 40-. Približno 50 dni se baterija v bistvu porabi. Torej, ko izračunamo SOC, moramo vključiti porabo energije samega BMS.

Četrti vidik je nova infrastruktura za dvokolesnike. Servisna platforma dvokolesnega vozila je platforma za daljinsko spremljanje podatkov. Trenutno je opravljeno več zbiranja in zbiranja podatkov. Nadalje je treba oceniti SOH baterijske celice in paket PACK, ki uporabnika lahko zgodaj opozorijo, izognejo se akumulatorju in škodljivi vplivi na uporabo uporabnika GG.

Pravzaprav smo v projektu, s katerim smo se predhodno obrnili, ugotovili težavo, zato moramo predložiti različne zahteve za funkcijo oddaljenega prenosa podatkov glede na različne scenarije uporabe. Na primer, kar zadeva osebne avtomobile, je država pozneje poenotila predlog za nalaganje podatkov na platformo za velike podatke za enoten nadzor, toda ali je za uporabo dvokolesnih električnih motociklov funkcija oddaljenega prenosa podatkov res potrebna? Vemo, da bo funkcija oddaljenega prenosa podatkov povečala stroške. Trenutni telekomunikacijski operaterji 2G kartice v bližnji prihodnosti ne bodo več delovali. Poleg velike porabe energije 4G modula so tudi stroški relativno visoki v primerjavi s stroški baterij majhne kapacitete. Z drugimi besedami, stroški namestitve modula za oddaljeni prenos podatkov so zelo visoki. Nekatere stranke povečajo namen oddaljenega prenosa podatkov, da preprečijo izgubo baterijskih paketov. Vendar pa se po enem ali dveh letih statistike ugotovi, da je tudi če je vrednost izgubljenega akumulatorja neposredno plačana, še vedno manjša od stroškov dodajanja oddaljenega modula v vsako baterijo. Zato dodajanje funkcij daljinskega prenosa podatkov na področju dvokolesnikov trenutno ni tako smiselno.

Hvala vsem!