Explorarea tehnologiei BMS a bateriei cu litiu pentru două roți

Explorarea tehnologiei BMS a bateriei cu litiu pentru două roți

Înlocuirea parțială a bateriilor plumb-acid cu bateriile cu litiu este o tendință și s-a format un consens treptat. Mai ales în domeniul bicicletelor electrice, deoarece noul standard național pentru bicicletele electrice a luat decizii tehnice, bateriile cu litiu au început să le accelereze intrarea. Cererea pieței de biciclete electrice a crescut puternic. Acest tip de rezonanță politică cu piața a adus un nou spațiu de piață imens pentru bateriile cu litiu.

Înlocuirea bateriilor cu plumb-acid cu bateriile cu litiu va provoca modificări majore în modelul de cerere și ofertă existent pe piață, nu numai din partea produsului și a tehnologiei, ci și a întregului sistem al lanțului de aprovizionare, modelului de afaceri și modelului de funcționare.

Următorul este împărtășirea subiectului&"; Discuție despre tehnologia BMS a bateriei cu litiu pentru vehicule cu două roți GG"; realizat de Dr. Yang, directorul general al FIRSTEK.

FIRSTEK este o întreprindere specializată în R& D, producția și inovarea tehnologiei platformei sistemului de gestionare a bateriei și a tehnologiei big data a bateriei. Produsele sunt utilizate în principal în industria civilă și în sursa de alimentare cu energie electrică pentru stocarea energiei, a două sau trei roți electrice pure, a roboților auxiliari și a câmpurilor de alimentare militară. În prezent, unele produse au fost exportate în Europa, America și alte țări. Încă de la începutul anului 2018, FIRSTEK a început să personalizeze și să dezvolte plăci de protecție inteligente pentru piața pachetelor de baterii partajate cu două roți și, treptat, au fost urmate loturile. Peste 100.000 de seturi de produse au fost utilizate pe terminalele de pe piață.

Primul aspect este situația actuală a industriei. În prezent, bateriile cu două roți includ în principal două direcții: mai întâi, schimbarea plumb-acid pe piața bateriilor cu litiu; în al doilea rând, piața bateriilor cu litiu. În schimbarea plumbului-acid la bateria cu litiu, se folosește interfața originală în formă de produs de pe mașină. Produsul BMS se bazează pe o soluție de protecție hardware pură. Este dificil să realizezi funcții de comunicare. În același timp, se aprinde ușor în timpul utilizării și durează mult. Cauza deteriorării conectorului. În plus, deoarece nu are funcția de comunicare, controlerul nu poate comunica cu acumulatorul și vehiculul nu poate realiza o funcționare cu putere limitată. În ceea ce privește bateriile cu litiu, majoritatea interfețelor BMS au funcții de comunicare și pot fi utilizate pentru a comunica cu controlere și contoare. În general, nu numai informațiile despre curent, tensiune și defecțiuni pot fi afișate pe contor. În același timp, prin interacțiunea informațională între BMS și controler, se poate realiza ajustarea puterii de ieșire, interacțiunea datelor etc., ceea ce îmbunătățește foarte mult performanța generală a vehiculului. Acest tip de vehicul folosește de obicei produse de protecție inteligente.

În al doilea aspect, vom introduce tehnologia de trezire a plăcii de protecție inteligentă. Vehiculele electrice cu două roți par simple, dar scenariile reale de aplicare sunt puțin mai complicate decât mașinile. În continuare, voi introduce principiile și scenariile de aplicare a mai multor metode de trezire:

1. Comutați pentru a vă trezi. Prin intermediul interfeței auxiliare de pe interfață, starea comutatorului celor două noduri este utilizată pentru a permite plăcii de protecție inteligentă să recunoască faptul că pachetul de baterii se află pe mașină sau încărcător și în timpul transportului. Cel mai evident avantaj este că acumulatorul poate fi așezat la sol sau în timpul transportului pentru a se asigura că interfața liniei principale a acumulatorului nu este încărcată, ceea ce reprezintă un mare beneficiu pentru siguranța bateriei. Dacă BMS nu are funcția de recunoaștere, P pozitiv și P negativ al acumulatorului pot provoca pericole de siguranță atunci când acumulatorul este încărcat întotdeauna. Prin cea mai simplă funcție de trezire a comutatorului, poate rezolva cu ușurință problema încărcării interfeței. În același timp, poate rezolva și funcția de preîncărcare la pornire, evitând aprinderea acumulatorului din cauza procesului de încărcare.

2. Încărcați trezirea. Această aplicație este legată de încărcarea back-end. În general, P pozitiv și P negativ sunt folosite pentru a detecta dacă back-end-ul are o sarcină pentru a determina dacă este în starea mașinii să trezească sistemul de management. Această funcție este ușor de realizat, dar există mai multe considerații în aplicațiile practice. Nu este o simplă detectare a sarcinii, imediat după trezire, deoarece nu există altă intrare de semnal, astfel încât, ca BMS, poate detecta când este trezit, dar este imposibil să detectați informațiile de eliminare a încărcăturii mașinii. Dacă doriți să cunoașteți aceste informații, trebuie să aveți alte metode de trezire combinate cu această metodă de trezire, în caz contrar, funcția de trezire a sarcinii nu poate realiza doar un somn cu putere redusă. .

3. Trezește-te după descărcare. Aceasta se referă la trezirea prin curentul de descărcare. Treapta de încărcare menționată anterior este utilizată pentru a detecta dacă există o sarcină. Trezirea de descărcare se referă la trezire prin detectarea magnitudinii curentului de descărcare. În general, bateria este plasată în mașină. În ceea ce privește motocicleta electrică, deși utilizatorul nu are uz de o săptămână sau două, bateria este întotdeauna conectată la mașină. În această stare, consumul de energie al BMS în sine va provoca Când bateria este complet încărcată, aceasta durează cel mult aproximativ 40 de zile. Pentru a putea prelungi timpul de utilizare, vom face o muncă de somn, de exemplu, cât durează mașina să doarmă dacă nu este folosită și cum să o trezim cu BMS după intrarea în starea de somn? În acest moment, modul curent poate fi folosit pentru a vă trezi.

4. Trezește-te la încărcare. BMS este trezit de tensiunea de ieșire de la încărcător. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că încărcătorul pentru încărcare și trezire nu poate fi genul de autoturism care trebuie să facă schimb de date înainte de a scoate tensiunea de încărcare. Trezirea de încărcare necesită ca metoda de lucru a încărcătorului&# 39 să furnizeze o tensiune de încărcare pentru a trezi BMS și apoi să o transfere la procesul normal de încărcare după schimbul de date. Cel mai mare avantaj al acestei funcții de trezire este că puterea insuficientă a bateriei duce la subtensiune, iar BMS nu poate funcționa automat. După trezire prin încărcare, BMS poate funcționa normal. Această metodă este foarte utilă pentru protecția la subtensiune. Dar, pentru a încărca mai rezonabil, recomandăm, în general, ca atunci când clienții o fac în acest loc, mai întâi să lăsați încărcătorul să treacă printr-o mică limită de curent de încărcare și apoi să treacă la încărcarea normală de curent după ce ați interacționat cu datele încărcătorului.

5. Comunicarea se trezește. În general, se referă la trezirea BMS prin comunicarea datelor. În proiectul motocicletei electrice cu două roți pe care l-am contactat, de la comunicarea 485 la preț redus până la comunicarea CAN comună actuală, este de asemenea obișnuit să treziți sistemul de gestionare a bateriei (BMS) prin aceste metode de comunicare.

6. Vibrația se trezește. Este o modalitate de a vă trezi adăugând un senzor de vibrații la BMS. În general, BMS este ușor de dormit. Pentru a economisi energie pe motocicleta electrică, BMS va intra automat în modul de repaus conform unei anumite strategii, dar în ce circumstanțe se va trezi? Dacă se folosește o metodă de trezire cu curent ridicat, costul proiectării este de fapt relativ ridicat, iar indicatorii tehnici sunt, de asemenea, relativ dificili. O metodă simplă poate fi realizată și prin trezirea prin vibrații.

7. Deschideți capacul pentru a vă trezi. Se referă în principal la pachetul de baterii ambalat este utilizat pentru a înregistra evenimente anormale atunci când este deschis anormal. Această caracteristică se găsește de obicei pe baterii mici. Încuietorile electronice ale bicicletelor Mobike și OFO sunt echipate cu această funcție, în principal pentru a împiedica utilizatorii să utilizeze greșit produsul sau să deschidă capacul produsului fără permisiune. Realizarea trezirii la deschiderea capacului se realizează în general folosind un senzor de lumină. De obicei, BMS este instalat în interiorul acumulatorului fără lumină. BMS poate realiza funcția de trezire atunci când capacul este deschis prin detectarea schimbărilor de lumină.

8. Trezire la distanță. Această funcție înseamnă că utilizatorul realizează funcția de trezire a BMS prin adăugarea unui modul de date la distanță. De obicei utilizat pentru leasingul cu două roți. În timpul procesului de leasing, utilizatorul nu plătește la timp și în termen. Operatorul poate bloca acumulatorul de la distanță, iar BMS va intra, de asemenea, în stare inactivă. În acest caz, BMS poate utiliza trezirea la distanță pentru a atinge scopul reutilizării. Pe de altă parte, când bateria nu a fost folosită de mult timp, cum ar fi plasarea într-un colț de către client, în acest caz, BMS poate fi trezit de la distanță pentru a găsi pachetul de baterii și starea pachetului de baterii poate fi monitorizat de la distanță, iar starea actuală poate fi transmisă la server Pentru a evita risipa de resurse a pachetului de baterii și descărcarea excesivă a bateriei cauzată de stocarea pe termen lung.

A treia parte este calculul SOC pentru vehiculele cu două roți. De fapt, acest aspect este un subiect relativ fierbinte la autoturisme și este mai dificil în ceea ce privește vehiculele cu două roți decât la autoturisme, deoarece situația de abuz este mai complicată. Calculul SOC include, în general, următoarele metode: prima, metoda de integrare a amperi-oră; în al doilea rând, resetați la strategia completă de calibrare; în al treilea rând, calibrarea OCV; în al patrulea rând, compensarea dinamică și calibrarea.

Următoarea este o listă de factori comuni care afectează calculul SOC în utilizarea vehiculelor cu două roți.

În aplicarea vehiculelor cu două roți, problema este evidențiată din cauza erorii SOC introduse prin utilizarea încărcării superficiale și a descărcării superficiale. Majoritatea utilizatorilor folosesc acumulatorul după ce acesta este complet încărcat. Cu toate acestea, când se utilizează două roți, acestea se reîncarcă adesea atunci când nu mai sunt în curent și aproape se deplasează când sunt încărcate. În general, acumulatorul nu poate fi încărcat complet, mai ales în aplicațiile de schimb de baterii partajate. De exemplu, atunci când călătorii expres utilizează baterii comune, pentru a asigura transportul convenabil, aceștia se vor schimba într-un acumulator cu capacitate mai mare atunci când văd carcasa bateriei, ceea ce va face ca bateria să fie întotdeauna într-o stare de încărcare superficială și deversare superficială. Influența erorii SOC a vehiculului cu două roți este relativ mare.

În al doilea rând, influența temperaturii ambientale și a ratei de descărcare asupra capacității proprii a bateriei&# 39. Motocicletele electrice au condiții de temperatură ridicată și temperatură scăzută atunci când conduc. Aceste condiții au un impact mai mare asupra bateriei în sine. Ca BMS, datele originale pe care le putem monitoriza sunt tensiunea, curentul, temperatura și alte informații, dar nu există nicio modalitate de a controla bateria. Capacitatea sa proprie nu se descompune, astfel încât mediul extern și obiceiurile de utilizare ale diferiților călăreți au o mare influență asupra capacității proprii a bateriei&# 39.

În al treilea rând, durata de viață a bateriei. Deoarece costul utilizării bateriilor pentru vehiculele cu două roți este mai mic decât cel pentru autoturisme, durata de viață a bateriilor pentru vehiculele cu două roți este în general mai scurtă decât cea a autoturismelor. Prin urmare, diferiți producători trebuie să acorde atenție duratei de viață a bateriilor în funcție de diferite modele și grupuri diferite de clienți.

În al patrulea rând, inconsistența bateriilor. Deoarece capacitatea bateriei vehiculului cu două roți nu este în general foarte mare, dar puterea de încărcare și descărcare nu este foarte mică, consistența miezului bateriei este relativ ușor de apărut. Mai ales după o jumătate de an și un an, va exista o mare diferență în tensiunea bateriei, ceea ce va afecta grav estimarea SOC.

În al cincilea rând, impactul preciziei achiziției curentului și tensiunii BMS asupra estimării SOC. BMS trebuie să obțină câteva date brute despre pachetul de baterii pentru estimarea SOC. Cu toate acestea, în vehiculul cu două roți BMS, pentru a îndeplini mai bine cerințele costurilor reduse ale clientului&# BMS, uneori trebuie renunțată la o anumită precizie. Dar câtă precizie ar trebui redusă? Acest lucru trebuie, de asemenea, să ia în considerare gradul de influență asupra SOC.

Pe de altă parte, consumul de energie al BMS în sine are, de asemenea, un impact mai mare asupra estimării SOC. Pentru aplicațiile BMS din domeniul auto, BMS poate realiza consumul zero de energie după oprirea tastei. Odată ce tensiunea de joasă tensiune este oprită, BMS se va opri fără consum de energie. Dar în produsele cu consum redus de energie, BMS nu este ușor de realizat un consum zero de energie.

Somnul BMS este, în general, împărțit în somn profund și somn superficial. Când intrați în somn profund, acesta poate fi sub 20 mA. Dacă calculați în funcție de curentul de consum de 10 mA, veți descoperi că puterea bateriei este de aproximativ 40- după mult timp. Aproximativ 50 de zile, acumulatorul este consumat practic. Deci, atunci când calculăm SOC, trebuie să includem consumul de energie al BMS în sine.

Al patrulea aspect este noua infrastructură pentru două roți. Platforma de service a vehiculului cu două roți este platforma de monitorizare a datelor la distanță. În prezent, se realizează mai multe lucrări de colectare și colectare a datelor. În plus, este necesar să se estimeze SOH-ul celulei bateriei și pachetul PACK, care poate oferi utilizatorului o avertizare timpurie, poate evita bateria și există efecte adverse asupra utilizării utilizatorului&# 39.

De fapt, am găsit o problemă în proiectul pe care l-am contactat anterior și trebuie să prezentăm cerințe diferite pentru funcția de transmisie de date la distanță în funcție de scenarii de utilizare diferite. De exemplu, în ceea ce privește autoturismele, statul a unificat ulterior propunerea de a încărca date pe platforma de date mari pentru supraveghere unificată, dar pentru aplicarea motocicletelor electrice cu două roți, este cu adevărat necesară funcția de transmisie a datelor la distanță? Știm că funcția de transmisie de date la distanță va crește costul. Actualii operatori de telecomunicații cu card 2G nu vor mai opera în viitorul apropiat. Pe lângă consumul ridicat de energie al unui modul 4G, costul este, de asemenea, relativ ridicat, comparativ cu costul unui pachet de baterii de mică capacitate. Cu alte cuvinte, costul instalării unui modul de transmisie de date la distanță este foarte mare. Unii clienți sporesc scopul transmiterii de date la distanță pentru a preveni pierderea pachetelor de baterii. Cu toate acestea, după unul sau doi ani de statistici, se constată că, chiar dacă valoarea acumulatorului pierdut este plătită direct, este totuși mai mică decât costul adăugării unui modul la distanță la fiecare acumulator. Prin urmare, adăugarea funcțiilor de transmisie de date la distanță în domeniul celor două roți nu este atât de semnificativă în prezent.

va multumesc tuturor!