Zkoumání technologie BMS lithiové baterie pro jednostopá vozidla

Zkoumání technologie BMS lithiové baterie pro jednostopá vozidla

Částečná výměna olověných baterií lithiovými bateriemi je trendem a postupně se vytvářela shoda. Zejména v oblasti elektrických jízdních kol, protože nová národní norma pro elektrická jízdní kola činila technická rozhodnutí, začaly lithiové baterie urychlovat jejich vstup. Poptávka na trhu po elektrických jízdních kolech silně vzrostla. Tento druh politické rezonance na trhu přinesl obrovský nový tržní prostor pro lithiové baterie.

Nahrazení olověných baterií lithiovými bateriemi způsobí velké změny ve stávajícím modelu nabídky a poptávky na trhu, a to nejen po stránce produktů a technologií, ale také v celém systému dodavatelského řetězce, obchodním modelu a provozním modelu.

Následuje sdílení tématu&„Diskuse o technologii BMS lithiové baterie dvoukolového vozidla GG“; vytvořil Dr. Yang, generální ředitel FIRSTEK.

FIRSTEK je společnost specializující se na R& D, výrobu a inovace technologie platformy pro správu baterií a technologie velkých dat z baterie. Výrobky se používají hlavně v civilním průmyslu a v energetických zařízeních pro skladování energie, čistě elektrická dvě nebo tři kola, pomocní roboti a vojenská energetická pole. V současné době se některé výrobky vyvážejí do Evropy, Ameriky a dalších zemí. Již na začátku roku 2018 začala společnost FIRSTEK přizpůsobovat a vyvíjet inteligentní ochranné desky pro trh sdílených akumulátorů jednostopých vozidel a postupně byly následovány šarže. Na tržních terminálech bylo použito více než 100 000 sad produktů.

Prvním aspektem je současná situace v odvětví. V současnosti zahrnují jednostopé baterie hlavně dva směry: zaprvé, změna olověných kyselin na trh s lithiovými bateriemi; zadruhé, trh s lithiovými bateriemi. Při výměně olověné baterie za lithiovou baterii se používá originální rozhraní ve tvaru automobilu. Produkt BMS je založen na čistě hardwarovém řešení ochrany desky. Je obtížné dosáhnout komunikačních funkcí. Zároveň se během používání snadno vznítí a trvá to dlouho. Způsobte poškození konektoru. Kromě toho, protože nemá komunikační funkci, ovladač nemůže komunikovat s akumulátorem a vozidlo nemůže dosáhnout omezeného provozu. Pokud jde o lithiové baterie, většina rozhraní BMS má komunikační funkce a lze je použít ke komunikaci s regulátory a měřiči. Obecně lze na měřiči zobrazit nejen aktuální, napěťové a poruchové informace. Současně lze prostřednictvím informační interakce mezi BMS a řadičem dosáhnout úpravy výstupního výkonu, datové interakce atd., Což výrazně zlepšuje celkový výkon vozidla. Tento typ vozidla obvykle používá inteligentní ochranné desky.

Ve druhém aspektu představíme technologii probuzení desky inteligentní ochrany. Dvoukolová elektrická vozidla se zdají jednoduchá, ale skutečné scénáře použití jsou o něco komplikovanější než u automobilů. Dále představím principy a aplikační scénáře několika metod probuzení:

1. Přepněte na probuzení. Prostřednictvím pomocného rozhraní na rozhraní se stav spínače obou uzlů používá k tomu, aby inteligentní ochranná deska rozpoznala, že baterie je na autě nebo nabíječce a během přepravy. Nejviditelnější výhodou je, že akumulátor lze umístit na zem nebo během přepravy, aby bylo zajištěno, že rozhraní hlavního vedení akumulátoru není nabité, což je velkou výhodou pro bezpečnost akumulátoru. Pokud BMS nemá funkci rozpoznávání, je pravděpodobné, že P kladný a P záporný akumulátor způsobí bezpečnostní rizika, když je akumulátor vždy nabitý. Díky nejjednodušší funkci probuzení spínače může snadno vyřešit problém s nabíjením rozhraní. Současně může také vyřešit funkci předběžného nabíjení při zapnutí a vyhnout se tak zapálení akumulátoru v důsledku procesu nabíjení.

2. Načtěte probuzení. Tato aplikace souvisí s back-end zátěží. Obecně se P pozitivní a P negativní používají k detekci, zda má back-end zátěž, aby se určilo, zda je ve stavu automobilu probudit systém správy. Tato funkce je jednoduchá, ale v praktických aplikacích je třeba vzít v úvahu více. Nejedná se o jednoduchou detekci zátěže, hned po probuzení, protože není k dispozici žádný jiný vstupní signál, takže jako BMS dokáže detekovat, kdy je probuzena, ale není možné zjistit informace o odebrání zátěže automobilu. Pokud chcete tyto informace znát, musíte mít jiné metody probuzení kombinované s touto metodou probuzení, jinak samotná funkce probuzení zátěže nemůže dosáhnout spánku s nízkou spotřebou. .

3. Probuďte se po vybití. To se týká probuzení vybíjecím proudem. Probuzení zátěže uvedené výše se používá k detekci, zda existuje zátěž. Vybíjecí probuzení označuje probuzení detekcí velikosti vybíjecího proudu. Obecně lze říci, že baterie je umístěna v autě. Pokud jde o elektrický motocykl, přestože uživatel týden nebo dva nepoužívá, baterie je v autě vždy zapojena. V tomto stavu způsobí samotná spotřeba energie systému BMS. Když je baterie plně nabitá, vydrží maximálně asi 40 dní. Abychom mohli prodloužit dobu používání, uděláme nějaké spánkové práce, například jak dlouho jde auto spát, pokud není používáno, a jak ho probudit pomocí BMS po vstupu do spánkového stavu? V tuto chvíli lze aktuální režim použít k probuzení.

4. Probuďte se při nabíjení. BMS je probuzen napěťovým výstupem nabíječky. Je však třeba poznamenat, že nabíječka pro nabíjení a probuzení nemůže být druh osobního automobilu, který si potřebuje vyměnit data před výstupem nabíjecího napětí. Probuzení nabíjení vyžaduje, aby pracovní metodou nabíječky&# 39 bylo poskytnout nabíjecí napětí k probuzení BMS a poté po výměně dat přejít na normální proces nabíjení. Největší výhodou této funkce probuzení je: nedostatečné napájení z baterie vede k podpětí a BMS nemůže fungovat automaticky. Po probuzení nabíjením může BMS fungovat normálně. Tato metoda je velmi užitečná pro podpěťovou ochranu. Abychom však mohli nabíjet rozumněji, obecně doporučujeme, aby zákazníci na tomto místě nejprve nechali nabíječku projít nabíjením s omezeným proudem a poté po interakci s daty nabíječky přepnuli na normální nabíjení.

5. Probuzení komunikace. Obecně se jedná o probuzení BMS prostřednictvím datové komunikace. V projektu elektrického motocyklu jednostopých vozidel, který jsme kontaktovali, od nízkonákladové komunikace 485 po současnou běžnou komunikaci CAN, je také běžné probudit systém správy baterie (BMS) prostřednictvím těchto komunikačních metod.

6. Vibrace se probouzí. Jedná se o způsob, jak se probudit přidáním snímače vibrací k BMS. Obecně lze říci, že BMS se snadno spí. V zájmu úspory energie na elektrickém motocyklu přejde BMS automaticky do režimu spánku podle určité strategie, ale za jakých okolností se probudí? Pokud se použije metoda probuzení silným proudem, náklady na návrh jsou ve skutečnosti relativně vysoké a technické ukazatele jsou také relativně obtížné. Jednoduchou metodu lze dosáhnout také probuzením vibracemi.

7. Otevřete kryt, abyste se probudili. Především se odkazuje na zabalenou baterii, která se používá k záznamu neobvyklých událostí, když je neobvykle otevřená. Tato funkce se obvykle nachází na malých bateriových zdrojích. Elektronické zámky jízdních kol Mobike a OFO jsou vybaveny touto funkcí, zejména proto, aby uživatelé zabránili zneužití produktu nebo otevření krytu produktu bez povolení. Realizace probuzení při otevření krytu se obvykle provádí pomocí světelného senzoru. BMS je obvykle instalován uvnitř akumulátoru bez světla. BMS může realizovat funkci probuzení při otevření krytu detekcí změn světla.

8. Vzdálené probuzení. Tato funkce znamená, že uživatel realizuje funkci probuzení BMS přidáním vzdáleného datového modulu. Obvykle se používá pro leasing jednostopých vozidel. Během procesu leasingu uživatel neplatí včas a podle plánu. Provozovatel může baterii uzamknout na dálku a BMS také přejde do klidového stavu. V tomto případě může BMS použít vzdálené probuzení k dosažení účelu opětovného použití. Na druhou stranu, pokud baterii delší dobu nepoužíváte, například když ji zákazník umístí do rohu, v tomto případě lze BMS na dálku probudit, aby zjistila baterii a stav baterie lze vzdáleně monitorovat a aktuální stav lze přenášet na server. Aby se zabránilo plýtvání zdroji bateriových zdrojů a nadměrnému vybití baterie způsobenému dlouhodobým skladováním.

Třetí částí je výpočet SOC pro jednostopá vozidla. Ve skutečnosti je tento aspekt v osobních automobilech poměrně žhavým tématem a je jednodušší z hlediska jednostopých vozidel než v osobních automobilech, protože situace zneužívání je komplikovanější. Výpočet SOC obecně zahrnuje následující metody: první, integrační metoda v ampérhodinách; za druhé, resetovat na plnou strategii kalibrace; za třetí, kalibrace OCV; za čtvrté, dynamická kompenzace a kalibrace.

Následuje seznam běžných faktorů ovlivňujících výpočet SOC při používání jednostopých vozidel.

Při použití jednostopých vozidel je problém zvýrazněn kvůli chybě SOC způsobené použitím mělkého nabíjení a mělkého vybíjení. Většina uživatelů používá baterii po jejím úplném nabití. Pokud se však použijí jednostopá vozidla, často se dobijí, když jsou bez energie, a při nabití téměř odjedou. Obecně nelze baterii plně nabít, zejména ve sdílených aplikacích pro výměnu baterie. Například když expresní jezdci používají sdílené baterie, aby se zajistila pohodlná přeprava, změní se na baterii s větší kapacitou, když uvidí bateriovou skříň, což způsobí, že baterie bude vždy ve stavu mělkého nabití a mělký výboj. Vliv chyby SOC jednostopého vozidla je poměrně velký.

Zadruhé, vliv okolní teploty a rychlosti vybíjení na vlastní kapacitu baterie&# 39. Elektrické motocykly mají za jízdy vysoké a nízké teploty. Tyto podmínky mají větší dopad na samotnou baterii. Jako BMS jsou původní data, která můžeme monitorovat, napětí, proud, teplota a další informace, ale neexistuje způsob, jak ovládat baterii. Jeho vlastní kapacita se nerozkládá, takže vnější prostředí a zvyklosti různých jezdců mají velký vliv na vlastní kapacitu baterie&# 39.

Za třetí, životnost cyklu baterie. Vzhledem k tomu, že náklady na používání baterií u jednostopých vozidel jsou nižší než u osobních automobilů, je životnost baterií u jednostopých vozidel obecně kratší než u osobních automobilů. Různí výrobci proto musí věnovat pozornost životnosti baterií podle různých modelů a různých skupin zákazníků.

Začtvrté, nekonzistence baterií. Jelikož kapacita bateriového bloku jednostopého vozidla obecně není příliš velká, ale nabíjecí a vybíjející výkon není příliš malý, je relativně snadné objevit konzistenci jádra baterie. Zejména po půl roce a roce bude velký rozdíl v napětí článků baterie, což vážně ovlivní odhad SOC.

Za páté, dopad přesnosti získávání proudu a napětí BMS na odhad SOC. Společnost BMS potřebuje pro odhad SOC získat několik nezpracovaných údajů o baterii. Ve dvoukolovém vozidle BMS se však někdy musíme vzdát určité přesnosti, abychom lépe splnili požadavky zákazníků&# 39 na nízké náklady na BMS. Jak velkou přesnost je však třeba snížit? To je také třeba vzít v úvahu stupeň vlivu na SOC.

Na druhou stranu má spotřeba energie samotného BMS také větší dopad na odhad SOC. U aplikací BMS v automobilové oblasti může BMS dosáhnout nulové spotřeby energie po vypnutí klíče. Jakmile je nízkonapěťové napájení vypnuto, BMS se vypne bez spotřeby energie. U produktů s nízkou spotřebou energie však BMS není snadné dosáhnout nulové spotřeby energie.

BMS spánek se obecně dělí na hluboký spánek a mělký spánek. Při přechodu do hlubokého spánku může být nižší než 20 mA. Pokud vypočítáte podle proudu spotřeby energie 10 mA, zjistíte, že baterie je po delší době asi 40-. Asi 50 dní je baterie v podstatě spotřebována. Když tedy počítáme SOC, musíme zahrnout spotřebu energie samotného BMS.

Čtvrtým aspektem je nová infrastruktura pro jednostopá vozidla. Servisní platformou jednostopého vozidla je platforma pro vzdálené monitorování dat. V současné době se provádí další shromažďování a sběr dat. Dále je nutné odhadnout SOH článku baterie a balíčku PACK, které mohou uživateli poskytnout včasné varování, vyhnout se baterii a Existují nepříznivé účinky na použití&# 39 uživatele.

Ve skutečnosti jsme našli problém v projektu, který jsme kontaktovali dříve, a musíme předložit různé požadavky na funkci vzdáleného přenosu dat podle různých scénářů použití. Například pokud jde o osobní automobily, stát později sjednotil návrh nahrát data na platformu velkých dat pro jednotný dohled, ale pro použití jednostopých elektrických motocyklů je funkce dálkového přenosu dat skutečně nezbytná? Víme, že funkce vzdáleného přenosu dat zvýší náklady. Stávající telekomunikační operátoři 2G karet již v blízké budoucnosti nebudou fungovat. Kromě vysoké spotřeby energie 4G modulu jsou náklady také relativně vysoké ve srovnání s náklady na baterii s malou kapacitou. Jinými slovy, náklady na instalaci modulu pro vzdálený přenos dat jsou velmi vysoké. Někteří zákazníci zvyšují účel vzdáleného přenosu dat, aby zabránili ztrátě bateriových zdrojů. Po jednom nebo dvou letech statistik se však zjistilo, že i když je hodnota ztraceného akumulátoru přímo placena, je to stále méně než náklady na přidání vzdáleného modulu ke každému akumulátoru. Přidání funkcí dálkového přenosu dat v oblasti jednostopých vozidel proto není v současnosti tak smysluplné.

Děkuji vám všem!