Kaherattaliste liitiumaku BMS-tehnoloogia uurimine

Kaherattaliste liitiumpatarei BMS-tehnoloogia uurimine

Pliiakude osaline asendamine liitiumpatareidega on trend ja järk-järgult on tekkinud konsensus. Eriti elektriliste jalgrataste valdkonnas, kuna uus elektrirataste riiklik standard tegi tehnilisi otsuseid, hakkasid liitiumakud nende sisenemist kiirendama. Turu nõudlus elektrijalgrataste järele on tugevalt tõusnud. Selline poliitiline resonants turuga on toonud liitiumpatareidele tohutu uue tururuumi.

Pliiakude asendamine liitiumpatareidega põhjustab suuri muutusi olemasoleva turu pakkumise ja nõudluse mustris mitte ainult toote- ja tehnoloogiapoolel, vaid ka kogu tarneahelas, ärimudelil ja töömudelil.

Järgnevalt jagatakse teemat" Arutelu kaherattaliste sõidukite liitiumaku GS tehnoloogia kohta tegi FIRSTEKi peadirektor dr Yang.

FIRSTEK on ettevõte, mis on spetsialiseerunud akude juhtimissüsteemi platvormi tehnoloogia ja aku suurandmete tehnoloogia tootmisele ja uuendustele. Neid tooteid kasutatakse peamiselt tsiviiltööstuses ja elektrijaamade energiavarustuse toiteallikas, puhtad elektrilised kahe- või kolmerattalised rattad, abirobotid ja sõjaväe toiteallikad. Praegu on osa tooteid eksporditud Euroopasse, Ameerikasse ja teistesse riikidesse. Juba 2018. aasta alguses hakkas FIRSTEK kohandama ja arendama kaherattaliste jagatud akupakkide turu jaoks nutikaid kaitseplaate ning järgiti järk-järgult partiisid. Turuterminalides on kasutatud rohkem kui 100 000 tootekomplekti.

Esimene aspekt on praegune tööstuse olukord. Praegu hõlmavad kaherattalised akud peamiselt kahte suunda: esiteks pliihappe muutus liitiumpatareide turule; teiseks liitiumpatareide turg. Plii-happe vahetamisel liitiumakule kasutatakse auto originaalset tootekujulist liidest. BMS-i toode põhineb puhtal riistvarakaitselaua lahendusel. Suhtlusfunktsioonide saavutamine on keeruline. Samal ajal on selle kasutamise ajal lihtne süttida ja see võtab palju aega. Põhjustada pistikut. Lisaks, kuna sellel pole kommunikatsioonifunktsiooni, ei saa kontroller akuplokiga suhelda ja sõiduk ei saa piiratud võimsusega tööd. Liitiumpatareide osas on enamikul BMS-liidestest kommunikatsioonifunktsioonid ja neid saab kasutada kontrollerite ja arvestitega suhtlemiseks. Üldiselt võib arvesti kuvada mitte ainult voolu, pinget ja riketeavet. Samal ajal on BMS-i ja kontrolleri vahelise teabevahetuse kaudu võimalik saavutada väljundvõimsuse reguleerimine, andmete koostoime jne, mis parandab oluliselt sõiduki üldist jõudlust. Seda tüüpi sõidukites kasutatakse tavaliselt intelligentseid kaitseplaatide tooteid.

Teises aspektis tutvustame nutikaitseplaadi äratustehnoloogiat. Kaherattalised elektrisõidukid tunduvad lihtsad, kuid tegelikud rakendusstsenaariumid on autodest veidi keerulisemad. Järgmisena tutvustan mitmete ärkamismeetodite põhimõtteid ja rakendusstsenaariume:

1. Lülitage üles ärkamiseks. Liidese abiliidese kaudu kasutatakse kahe sõlme lüliti olekut, et intelligentne kaitseplaat saaks ära tunda, et aku on autol või laadijas ja transpordi ajal. Kõige ilmsem eelis on see, et akupaki saab asetada maapinnale või transportimise ajaks, et tagada aku pealiini liidese laadimata laadimine, mis on akude ohutusele suureks kasuks. Kui BMS-il pole tuvastamisfunktsiooni, võivad aku P positiivsed ja P negatiivsed põhjustada aku alati laetud ohtu ohutusele. Lihtsaima lüliti ärkamise funktsiooni abil saab see liidese laadimise probleemi hõlpsasti lahendada. Samal ajal suudab see lahendada ka sisselülitamise eellaadimise funktsiooni, vältides aku süttimist laadimisprotsessi tõttu.

2. Laadige äratus üles. See rakendus on seotud taustkoormusega. Üldiselt kasutatakse P-positiivset ja P-negatiivset, et tuvastada, kas taustal on koormust, et teha kindlaks, kas juhtimissüsteemi äratamine on auto seisundis. Seda funktsiooni on lihtne teha, kuid praktilistes rakendustes on rohkem kaalutlusi. See ei ole lihtne koormuse tuvastamine, just pärast ärkamist, kuna muud signaali sisendit pole, nii et BMS-iga suudab see ärkamise ajal tuvastada, kuid auto koormuse eemaldamise teavet on võimatu tuvastada. Kui soovite seda teavet teada saada, peavad selle ärkamismeetodiga olema ühendatud muud ärkamismeetodid, vastasel juhul ei saa ainult koormuse ärkamise funktsioon saavutada vähese energiatarbega und. .

3. Ärka pärast tühjendamist. See viitab ärkamisele tühjendusvoolu abil. Varem mainitud koormuse ärkamist kasutatakse koormuse tuvastamiseks. Tühjenduse ärkamine viitab ärkamisele, tuvastades tühjendusvoolu suuruse. Üldiselt pannakse aku autosse. Mis puutub elektrimootorrattasse, siis kuigi kasutajal pole nädal või kaks kasutust, on aku alati autosse ühendatud. Selles olekus põhjustab BMS-i enda energiatarve. Kui aku on täielikult laetud, kestab see maksimaalselt umbes 40 päeva. Kasutusaja pikendamiseks teeme mõned unetööd, näiteks kui kaua auto magama jääb, kui seda ei kasutata, ja kuidas see pärast unerežiimi sisenemist BMS-iga üles äratada? Praegu saab ärkamiseks kasutada praegust režiimi.

4. Ärgake laadimise ajal. BMS-i äratab laadija väljundpinge. Siiski tuleb märkida, et laadimise ja ärkamise laadija ei saa olla selline sõiduauto, mis peab enne laadimispinge väljastamist andmeid vahetama. Laadimise ärkamine nõuab, et laadija' töömeetodiks oleks laadimispinge andmine BMS-i äratamiseks ja seejärel pärast andmevahetust tavapärasesse laadimisprotsessi. Selle äratusfunktsiooni suurim eelis on: ebapiisav akutoit toob kaasa alakoormuse ja BMS ei saa automaatselt töötada. Pärast laadimisega ärkamist saab BMS normaalselt töötada. See meetod on väga kasulik alakaitse kaitseks. Kuid mõistlikumaks laadimiseks soovitame üldjuhul, kui kliendid seda selles kohas teevad, kõigepealt lasta laadijal läbida väike voolupiiri laadimine ja lülituda pärast laadija andmetega suhtlemist tavalisele voolulaadimisele.

5. Suhtlemine ärkama. Üldiselt viitab see BMS-i äratamisele andmeside kaudu. Kaherattaliste elektriliste mootorrataste projektis, millega me ühendust võtsime, alates odavast 485-suhtlusest kuni praeguse ühise CAN-suhtluseni, on tavaline ka nende sidemeetodite abil äratada akuhaldussüsteem (BMS).

6. Vibratsioon ärkab. See on viis ärkamiseks, lisades BMS-ile vibratsioonisensori. Üldiselt on BMS-i lihtne magada. Elektrilise mootorratta energiat säästmiseks läheb BMS teatud strateegia kohaselt automaatselt unerežiimi, kuid millistel asjaoludel see ärkab? Kui kasutatakse suure vooluga ärkamismeetodit, on disaini hind tegelikult suhteliselt kõrge ja ka tehnilised näitajad on suhteliselt keerulised. Lihtsa meetodi saab saavutada ka vibratsiooni äratamise kaudu.

7. Äratamiseks avage kaas. Peamiselt viitab pakendatud akupakett, mida kasutatakse ebanormaalsete sündmuste salvestamiseks, kui see on ebanormaalselt avatud. See funktsioon on tavaliselt saadaval väikestel akupakkidel. Mobike ja OFO jalgrataste elektroonilised lukud on selle funktsiooniga varustatud peamiselt selleks, et vältida kasutajate loata toote väärkasutamist või tootekatte avamist. Kate avanedes ärkamine toimub tavaliselt valgusanduri abil. Tavaliselt paigaldatakse BMS aku sisse ilma valgustita. BMS saab ärkamise funktsiooni realiseerida, kui kate avatakse, tuvastades valguse muutused.

8. Kaug äratus. See funktsioon tähendab, et kasutaja realiseerib BMS-i äratamise funktsiooni, lisades kaugandmemooduli. Tavaliselt kasutatakse kaherattaliste liisingute jaoks. Liisinguprotsessi ajal ei maksa kasutaja õigeaegselt ja graafiku alusel. Operaator saab aku kaugjuhtimisega lukustada ja ka BMS lülitub uinunud olekusse. Sellisel juhul saab BMS taaskasutuse eesmärgi saavutamiseks kasutada kaugäratust. Teiselt poolt, kui akut pole pikka aega kasutatud, näiteks kui klient on selle nurka pannud, saab sellisel juhul BMS-i kaugjuhtimisega üles äratada, et leida aku ja aku olek saab kaugseirega jälgida ja praeguse oleku serverisse edastada. Vältimaks akupaketi ressursside raiskamist ja aku pikaajalist hoiustamist.

Kolmas osa on kaherattaliste sõidukite SOC arvutamine. Tegelikult on see aspekt sõiduautodes suhteliselt kuum teema ja kaherattaliste osas on see keerulisem kui sõiduautodes, sest kuritarvitamise olukord on keerulisem. SOC arvutamine hõlmab üldjuhul järgmisi meetodeid: esimene, ampertunnine integreerimismeetod; teiseks lähtestage täielik kalibreerimisstrateegia; kolmandaks OCV kalibreerimine; neljandaks dünaamiline kompenseerimine ja kalibreerimine.

Järgnev on loetelu levinud teguritest, mis mõjutavad SOC arvutamist kaherattaliste kasutamisel.

Kaherattaliste sõidukite rakendamisel tuuakse probleem esile madala laadimise ja madala tühjendamise kasutamisel tekkinud SOC-vea tõttu. Enamik kasutajaid kasutab akupaketti pärast selle täielikku laadimist. Kui aga kasutatakse kaherattalisi sõidukeid, laadivad nad sageli vooluvõrku ja laadimise ajal sõidavad peaaegu minema. Üldiselt ei saa akut täielikult laadida, eriti jagatud aku vahetamise rakendustes. Näiteks kui ekspressiga sõitjad kasutavad ühiseid akupakette, vahetavad nad mugava transpordi tagamiseks akukappi nähes suurema mahutavusega akupaketi, mis põhjustab aku alati madalas laadimisseisundis. madal tühjendus. Kaherattalise sõiduki SOC-i vea mõju on suhteliselt suur.

Teiseks, ümbritseva õhu temperatuuri ja tühjenemiskiiruse mõju aku' enda võimsusele. Elektrimootorratastel on sõidu ajal kõrge temperatuur ja madal temperatuur. Nendel tingimustel on suurem mõju akule endale. BMS-iga on algandmed, mida saame jälgida, pinge, vool, temperatuur ja muu teave, kuid aku juhtimiseks pole mingit võimalust. Tema enda võimsus ei lagune, nii et väliskeskkond ja erinevate sõitjate kasutusharjumused mõjutavad suuresti aku'

Kolmandaks aku tööiga. Kuna kaherattaliste sõidukite akude kasutamise kulud on madalamad kui sõiduautode oma, on kaherattaliste sõidukite patareide tööiga üldiselt lühem kui sõiduautode oma. Seetõttu peavad erinevad tootjad pöörama tähelepanu akude tööeale vastavalt erinevatele mudelitele ja erinevatele kliendigruppidele.

Neljandaks patareide vastuolulisus. Kuna kaherattalise sõiduki aku maht ei ole üldjuhul eriti suur, kuid laadimis- ja tühjenemisvõimsus pole kuigi väike, on akusüdamiku konsistents suhteliselt lihtne ilmneda. Eriti poole aasta ja aasta pärast on suur erinevus akuelemendi pinges, mis mõjutab tõsiselt SOC-i hinnangut.

Viiendaks, BMS-i voolu ja pinge omandamise täpsuse mõju SOC-i hindamisele. BMS peab SOC-i hindamiseks hankima mõned toorandmed. Kuid kaherattalise sõiduki BMS-is tuleb selleks, et paremini rahuldada kliendi' BMS-i odavaid nõudeid, tuleb mõningast täpsusest loobuda. Kuid kui palju täpsust tuleks vähendada? Samuti tuleb arvestada SOC-i mõju määraga.

Teisest küljest on BMS-i enda energiatarbimisel ka suurem mõju SOC-i hinnangule. Autotööstuse BMS-rakenduste puhul võib BMS pärast võtme väljalülitamist energiatarbimise saavutada null. Kui madalpinge on välja lülitatud, lülitub BMS välja ilma energiatarbimata. Kuid madala energiatarbega toodetes ei ole BMS-i abil lihtne energiatarbimist saavutada.

BMS-uni jaguneb üldiselt sügavaks uniseks ja madalaks uneks. Sügavasse unne sisenedes võib see olla alla 20 mA. Kui arvutate vastavalt energiatarbimisvoolule 10 mA, leiate, et aku on pika aja pärast umbes 40. Umbes 50 päeva kulub akupaketti põhimõtteliselt. Seega, kui arvutame SOC-i, peame arvestama ka BMS-i enda energiatarbimisega.

Neljas aspekt on uus kaherattaliste infrastruktuur. Kaherattalise sõiduki hooldusplatvorm on andmete kaugseire platvorm. Praegu tehakse rohkem andmete kogumist ja kogumistööd. Lisaks on vaja hinnata akuelemendi ja PACK-i SOH-d, mis võivad kasutajale varakult ette hoiatada, akut vältida ja Kasutaja&# 39 kasutamisel on kahjulikke mõjusid.

Tegelikult leidsime projekti, millega varem ühendust võtsime, probleemi ja peame esitama kaugedastusfunktsioonile erinevad nõuded vastavalt erinevatele kasutusstsenaariumitele. Näiteks sõiduautode osas ühtlustas riik hiljem ettepaneku andmete ühtseks järelevalveks suurele andmeplatvormile üleslaadimiseks, kuid kas kaherattaliste elektrimootorrataste rakendamiseks on kaugedastusfunktsioon tõesti vajalik? Me teame, et kaugandmete edastamise funktsioon suurendab kulusid. Praegused 2G-kaardi telekommunikatsioonioperaatorid lähitulevikus enam ei tööta. Lisaks 4G mooduli suurele energiatarbimisele on ka kulud suhteliselt kõrged, võrreldes väikese mahutavusega akupaki maksumusega. Teisisõnu, kaugandmete edastamise mooduli paigaldamise kulud on väga kõrged. Mõned kliendid suurendavad kaugandmete edastamise eesmärki, et vältida akude kadumist. Kuid pärast ühe või kahe aasta statistikat leitakse, et isegi kui kaotatud aku väärtus makstakse otse, on see ikkagi väiksem kui kaugmooduli lisamise hind igale akule. Seetõttu ei ole kaherattaliste valdkonnas kaugandmete edastamise funktsioonide lisamine praegu nii mõttekas.

Tänan teid kõiki!