بررسی فناوری BMS باتری لیتیوم برای دو چرخ

بررسی فناوری BMS باتری لیتیوم برای دوچرخه

جایگزینی جزئی باتری های اسید سرب با باتری های لیتیوم یک روند است و به تدریج اتفاق نظر ایجاد شده است. به خصوص در زمینه دوچرخه های برقی ، همانطور که استاندارد ملی جدید برای دوچرخه های برقی تصمیمات فنی گرفت ، باتری های لیتیوم شروع به تسریع در ورود آنها کردند. تقاضا در بازار برای دوچرخه های برقی به شدت افزایش یافته است. این نوع طنین سیاست با بازار فضای جدید عظیمی در بازار برای باتری های لیتیوم ایجاد کرده است.

جایگزینی باتری های اسید سرب با باتری های لیتیوم ، تغییرات عمده ای در الگوی عرضه و تقاضای موجود در بازار ایجاد خواهد کرد ، نه تنها در سمت محصول و فناوری ، بلکه همچنین در کل سیستم زنجیره تامین ، مدل تجاری و مدل عملیاتی ایجاد می شود.

در زیر به اشتراک گذاری موضوع&نقل شده است ؛ بحث در مورد فناوری BMS باتری لیتیوم وسیله نقلیه دو چرخ"؛ ساخته شده توسط دکتر یانگ ، مدیر کل FIRSTEK.

FIRSTEK سازمانی است که متخصص در R&؛ D ، تولید و نوآوری فناوری سیستم عامل سیستم مدیریت باتری و فناوری داده های بزرگ باتری است. این محصولات عمدتا در صنعت مدنی و نیروگاه های ذخیره سازی انرژی منبع تغذیه ، دو یا سه چرخ الکتریکی خالص ، ربات های کمکی و زمینه های منبع تغذیه نظامی استفاده می شود. در حال حاضر ، برخی از محصولات به اروپا ، آمریکا و سایر کشورها صادر شده است. از اوایل سال 2018 ، FIRSTEK شروع به سفارشی سازی و توسعه تابلوهای محافظت هوشمند برای بازار بسته باتری های دوچرخ دار کرد و به تدریج دسته ها دنبال شدند. بیش از 100000 مجموعه محصول در پایانه های بازار استفاده شده است.

جنبه اول وضعیت فعلی صنعت است. در حال حاضر ، باتری های دو چرخ عمدتا شامل دو جهت هستند: اول ، تغییر اسید سرب به بازار باتری های لیتیوم. دوم ، بازار باتری لیتیوم. در تغییر اسید سرب به باتری لیتیوم ، از رابط محصول اصلی شکل روی ماشین استفاده می شود. محصول BMS مبتنی بر یک راه حل خالص محافظ سخت افزاری است. دستیابی به توابع ارتباطی دشوار است. در عین حال ، در هنگام استفاده به راحتی قابل اشتعال است و مدت زمان زیادی طول می کشد. باعث آسیب رساندن به اتصال دهنده می شود. علاوه بر این ، از آنجا که عملکرد ارتباطی ندارد ، کنترل کننده نمی تواند با بسته باتری ارتباط برقرار کند و خودرو نمی تواند به کارکرد قدرت محدود برسد. از نظر باتری های لیتیومی ، بیشتر رابط های BMS عملکرد ارتباطی دارند و می توانند برای برقراری ارتباط با کنترل کننده ها و کنتورها استفاده شوند. به طور کلی ، نه تنها جریان ، ولتاژ و اطلاعات خطا می تواند بر روی کنتور نمایش داده شود. در همان زمان ، از طریق تعامل اطلاعاتی بین BMS و کنترل کننده ، می توان به تنظیم قدرت خروجی ، تعامل داده ها و غیره دست یافت ، که عملکرد کلی خودرو را بسیار بهبود می بخشد. در این نوع وسایل نقلیه معمولاً از محصولات صفحه محافظ هوشمند استفاده می شود.

در جنبه دوم ، ما فناوری بیدار شدن از برد محافظت هوشمند را معرفی خواهیم کرد. وسایل نقلیه برقی دو چرخ ساده به نظر می رسند ، اما سناریوهای واقعی کاربرد کمی پیچیده تر از اتومبیل ها هستند. بعد ، من اصول و سناریوهای کاربردی چندین روش بیدار شدن را معرفی می کنم:

1. برای بیدار شدن سوئیچ کنید. از طریق رابط کمکی در رابط ، از وضعیت سوئیچ دو گره استفاده می شود تا صفحه محافظ هوشمند تشخیص دهد که بسته باتری روی ماشین یا شارژر و در حین حمل و نقل است. بارزترین مزیت این است که می توان بسته باتری را روی زمین یا در حین حمل و نقل قرار داد تا اطمینان حاصل شود که رابط خط اصلی بسته باتری شارژ نشده است ، که برای ایمنی باتری بسیار مفید است. اگر BMS عملکرد شناسایی را نداشته باشد ، P مثبت و P منفی بسته باتری احتمالاً هنگامی که بسته باتری همیشه شارژ می شود خطرات ایمنی ایجاد می کند. از طریق ساده ترین عملکرد بیدار شدن از طریق سوئیچ ، به راحتی می توان مشکل شارژ رابط را حل کرد. در عین حال ، می تواند با جلوگیری از احتراق بسته باتری به دلیل فرآیند شارژ ، عملکرد قبل از شارژ روشن را نیز حل کند.

2. بار بیدار شوید. این نرم افزار مربوط به بار پایان است. به طور کلی ، P مثبت و P منفی برای تشخیص اینکه آیا عقب دارای بار است برای تعیین بیدار کردن سیستم مدیریت در حالت اتومبیل استفاده می شود. انجام این عملکرد ساده است ، اما در کاربردهای عملی ملاحظات بیشتری وجود دارد. این یک تشخیص ساده بار نیست ، فقط پس از بیدار شدن از خواب ، زیرا هیچ ورودی سیگنال دیگری وجود ندارد ، بنابراین به عنوان BMS می تواند هنگام بیدار شدن را تشخیص دهد ، اما تشخیص اطلاعات حذف بار خودرو غیرممکن است. اگر می خواهید این اطلاعات را بدانید ، لازم است سایر روش های بیدار شونده همراه با این روش بیدار شدن را داشته باشید ، در غیر این صورت عملکرد بیدار شدن بار به تنهایی نمی تواند به خواب کم مصرف برسد. .

3. بعد از ترخیص از خواب بیدار شوید. این به بیدار شدن توسط جریان تخلیه اشاره دارد. بیدار شدن بار که قبلاً ذکر شد برای تشخیص وجود بار استفاده می شود. بیدار شدن از حالت تخلیه به بیدار شدن با تشخیص میزان جریان تخلیه اشاره دارد. به طور کلی ، باتری در ماشین قرار می گیرد. تا آنجا که به موتور سیکلت برقی مربوط می شود ، اگرچه کاربر یکی دو هفته است که استفاده نمی کند ، باتری همیشه در ماشین وصل است. در این حالت ، مصرف برق BMS خود باعث می شود وقتی باتری کاملاً شارژ شود ، حداکثر حدود 40 روز دوام می آورد. برای اینکه بتوانیم زمان استفاده را طولانی کنیم ، برخی از کارهای خواب را انجام خواهیم داد ، به عنوان مثال ، ماشین اگر استفاده نشده چه مدت به خواب می رود و پس از ورود به حالت خواب ، چگونه آن را با BMS بیدار می کنیم؟ در این زمان می توان از حالت فعلی برای بیدار شدن استفاده کرد.

4. هنگام شارژ از خواب بیدار شوید. BMS با ولتاژ خروجی شارژر بیدار می شود. با این حال ، باید توجه داشت که شارژر برای شارژ و بیدار شدن نمی تواند نوعی ماشین سواری باشد که قبل از خروج ولتاژ شارژ نیاز به تبادل داده دارد. بیدار شدن از شارژ مستلزم این است که روش کار&# 39 شارژر تأمین ولتاژ شارژ برای بیدار کردن BMS و سپس انتقال آن به فرآیند شارژ معمول پس از تبادل اطلاعات است. بزرگترین مزیت این عملکرد بیدار شدن از خواب این است: کمبود باتری منجر به ولتاژ کم می شود و BMS نمی تواند به طور خودکار کار کند. پس از بیدار شدن از طریق شارژ ، BMS می تواند به طور معمول کار کند. این روش برای حفاظت از ولتاژ پایین بسیار مفید است. اما برای شارژ منطقی تر ، ما معمولاً توصیه می کنیم که وقتی مشتریان این کار را انجام می دهند ، ابتدا اجازه دهید شارژر از شارژ محدود جریان کوتاه عبور کند و پس از تعامل با داده های شارژر ، به شارژ جریان عادی بروید.

5. ارتباطات از خواب بیدار شوند. به طور کلی به بیدار شدن BMS از طریق ارتباط داده ها اشاره دارد. در پروژه موتور سیکلت دوچرخه ای که با آن تماس گرفتیم ، از ارتباط 485 کم هزینه گرفته تا ارتباط مشترک CAN فعلی ، بیدار کردن سیستم مدیریت باتری (BMS) از طریق این روش های ارتباطی نیز معمول است.

6. ارتعاش بیدار می شود. این روشی است که با افزودن حسگر لرزش به BMS از خواب بیدار می شوید. به طور کلی ، خواب BMS آسان است. به منظور صرفه جویی در مصرف موتورسیکلت برقی ، BMS طبق یک استراتژی خاص به طور خودکار وارد حالت خواب می شود ، اما تحت چه شرایطی بیدار می شود؟ اگر از روش بیدار شدن با جریان بالا استفاده شود ، هزینه طراحی در واقع نسبتاً زیاد است و شاخص های فنی نیز نسبتاً دشوار هستند. یک روش ساده نیز می تواند از طریق بیدار شدن از راه لرزش حاصل شود.

7. درب را باز کنید تا بیدار شوید. عمدتا به بسته باتری بسته بندی شده برای ضبط وقایع غیر عادی در هنگام باز شدن غیر عادی آن اشاره می شود. این ویژگی معمولاً در بسته های کوچک باتری وجود دارد. قفل های الکترونیکی دوچرخه های Mobike و OFO مجهز به این عملکرد هستند ، به طور عمده برای جلوگیری از سو mis استفاده کاربران از محصول یا باز کردن پوشش محصول بدون اجازه. تحقق بیدار شدن از زمان باز شدن درپوش به طور کلی با استفاده از سنسور نور تحقق می یابد. معمولاً BMS در داخل بسته باتری و بدون نور نصب می شود. BMS می تواند هنگام باز شدن درپوش با تشخیص تغییرات نور ، عملکرد بیدار شدن را درک کند.

8. از راه دور بیدار شوید. این عملکرد به این معنی است که کاربر با افزودن یک ماژول داده از راه دور عملکرد بیدار شدن BMS را درک می کند. معمولاً برای لیزینگ دو چرخ استفاده می شود. در طی مراحل اجاره ، کاربر به موقع و طبق برنامه پرداخت نمی کند. اپراتور می تواند بسته باتری را از راه دور قفل کند و BMS نیز به حالت خاموش وارد می شود. در این حالت ، BMS می تواند از خواب بیدار از راه دور برای رسیدن به هدف استفاده مجدد استفاده کند. از طرف دیگر ، وقتی مدت طولانی است که از باتری استفاده نشده است ، مانند قرار گرفتن در گوشه ای توسط مشتری ، در این حالت می توان BMS را از راه دور بیدار کرد تا بسته باتری و وضعیت بسته باتری را پیدا کند می توان از راه دور نظارت کرد و وضعیت فعلی را می توان به سرور منتقل کرد تا از اتلاف منابع بسته باتری و تخلیه بیش از حد باتری ناشی از ذخیره سازی طولانی مدت جلوگیری شود.

قسمت سوم محاسبه SOC برای وسایل نقلیه دو چرخ است. در واقع ، این جنبه در اتومبیل های سواری موضوعی نسبتاً داغ است و از نظر دوچرخه دشوارتر از اتومبیل های سواری است ، زیرا وضعیت سو abuse استفاده پیچیده تر است. محاسبه SOC معمولاً شامل روشهای زیر است: اول ، روش یکپارچه سازی آمپرساعت. دوم ، تنظیم مجدد به استراتژی کالیبراسیون کامل. سوم ، کالیبراسیون OCV ؛ چهارم ، جبران و کالیبراسیون پویا.

در زیر لیستی از عوامل رایج موثر بر محاسبه SOC در استفاده از دو چرخ وجود دارد.

در کاربرد وسایل نقلیه دو چرخ ، به دلیل خطای SOC که با استفاده از شارژ کم عمق و تخلیه کم عمق ایجاد شده ، این مشکل برجسته شده است. بیشتر کاربران پس از شارژ کامل بسته باتری ، از آن استفاده می کنند. با این حال ، هنگامی که از دو چرخ استفاده می شود ، آنها اغلب در هنگام خالی شدن شارژ مجدد شارژ می شوند و هنگام شارژ تقریباً از آنجا دور می شوند. به طور کلی ، بسته باتری نمی تواند به طور کامل شارژ شود ، به ویژه در برنامه های مبادله باتری مشترک. به عنوان مثال ، وقتی مسافران سریع از بسته های باتری مشترک استفاده می کنند ، برای اطمینان از حمل و نقل راحت ، با دیدن کابینت باتری به یک باتری با ظرفیت بیشتر تبدیل می شوند ، که باعث می شود باتری همیشه در حالت شارژ کم باشد و ترشحات کم عمق تأثیر خطای SOC وسیله نقلیه دو چرخ نسبتاً زیاد است.

دوم ، تأثیر دمای محیط و میزان تخلیه بر روی ظرفیت خود باتری&# 39. موتورسیکلت های برقی هنگام رانندگی از شرایط دمایی و دمایی پایین برخوردار هستند. این شرایط تأثیر بیشتری روی خود باتری دارد. به عنوان BMS ، داده های اصلی که می توانیم کنترل کنیم ولتاژ ، جریان ، دما و سایر اطلاعات است ، اما راهی برای کنترل باتری وجود ندارد. ظرفیت خودش از بین نمی رود ، بنابراین محیط خارجی و عادات استفاده از موتورسواران مختلف تأثیر زیادی در ظرفیت خود باتری&# 39 دارد.

سوم ، عمر چرخه باتری. از آنجا که هزینه استفاده از باتری برای وسایل نقلیه دو چرخ کمتر از اتومبیل های سواری است ، عموما عمر چرخه باتری برای وسایل نقلیه دو چرخ کمتر از اتومبیل های سواری است. بنابراین ، تولیدکنندگان مختلف باید با توجه به مدل های مختلف و گروه های مختلف مشتری ، به چرخه عمر باتری ها توجه کنند.

چهارم ، ناسازگاری باتری ها. از آنجا که ظرفیت بسته باتری وسیله نقلیه دو چرخ به طور کلی خیلی زیاد نیست ، اما قدرت شارژ و تخلیه آن خیلی کم نیست ، قوام هسته باتری نسبتاً آسان به نظر می رسد. به خصوص پس از نیم سال و یک سال ، اختلاف زیادی در ولتاژ سلول باتری وجود خواهد داشت ، که به طور جدی برآورد SOC تأثیر می گذارد.

پنجم ، تأثیر جریان BMS و دقت بدست آوردن ولتاژ در برآورد SOC. BMS برای برآورد SOC نیاز به بدست آوردن برخی از داده های بسته باتری خام دارد. با این حال ، در وسیله نقلیه دو چرخ BMS ، برای تأمین بهتر نیازهای مشتری کم هزینه&# 39 برای BMS ، برخی اوقات باید از برخی دقت ها صرف نظر شود. اما چه میزان دقت باید کاهش یابد؟ این نیز نیاز به درج on تأثیرگذاری بر SOC دارد.

از طرف دیگر ، مصرف برق BMS نیز تأثیر بیشتری در برآورد SOC دارد. برای برنامه های BMS در زمینه خودرو ، BMS می تواند پس از خاموش شدن کلید ، به مصرف برق صفر برسد. با خاموش شدن ولتاژ پایین ، BMS بدون مصرف برق خاموش می شود. اما در محصولات کم مصرف ، دستیابی به مصرف برق صفر آسان نیست.

خواب BMS به طور کلی به خواب عمیق و خواب کم تقسیم می شود. هنگام ورود به خواب عمیق ، می تواند زیر 20 میلی آمپر باشد. اگر با توجه به میزان جریان مصرفی 10 میلی آمپر محاسبه کنید ، متوجه می شوید که باتری پس از مدت ها حدود 40 است. حدود 50 روز ، بسته باتری اساساً مصرف می شود. بنابراین هنگام محاسبه SOC ، باید مصرف برق خود BMS را نیز در نظر بگیریم.

جنبه چهارم زیرساخت های جدید برای دو چرخ است. بستر خدمات خودروی دو چرخ ، بستر نظارت از راه دور داده است. در حال حاضر ، کار جمع آوری و جمع آوری اطلاعات بیشتر انجام می شود. علاوه بر این لازم است SOH سلول باتری و بسته PACK تخمین زده شود ، که می تواند هشدارهای اولیه را به کاربر بدهد ، از باتری جلوگیری کند و اثرات سوئی بر استفاده کاربر&# 39 وجود دارد.

در واقع ، ما در پروژه ای که قبلاً با آن تماس گرفته بودیم مشکلی پیدا کردیم و باید متناسب با سناریوهای مختلف ، نیازهای مختلفی را برای عملکرد انتقال داده از راه دور مطرح کنیم. بعنوان مثال ، از نظر اتومبیل های سواری ، بعداً دولت پیشنهاد بارگذاری داده ها را برای نظارت یکپارچه در بستر بزرگ داده ارائه داد ، اما آیا برای استفاده از موتورسیکلت های برقی دو چرخ ، آیا عملکرد انتقال داده از راه دور واقعاً ضروری است؟ ما می دانیم که عملکرد انتقال داده از راه دور هزینه را افزایش می دهد. اپراتورهای مخابراتی کارت 2G فعلی دیگر در آینده نزدیک فعالیت نخواهند کرد. علاوه بر مصرف زیاد ماژول 4G ، هزینه آن نیز در مقایسه با هزینه بسته باتری با ظرفیت کم ، نسبتاً زیاد است. به عبارت دیگر ، هزینه نصب ماژول انتقال داده از راه دور بسیار زیاد است. برخی از مشتریان برای جلوگیری از اتلاف بسته های باتری ، هدف انتقال داده از راه دور را افزایش می دهند. با این حال ، پس از یک یا دو سال آماری ، مشخص می شود که حتی اگر مقدار بسته باتری گمشده به طور مستقیم پرداخت شود ، باز هم کمتر از هزینه افزودن یک ماژول از راه دور به هر بسته باتری است. بنابراین ، افزودن توابع انتقال داده از راه دور در زمینه دو چرخ ، در حال حاضر چندان معنی دار نیست.

با تشکر از همه شما!