Udforskning af BMS-teknologien til lithiumbatteri til tohjulede køretøjer

Udforskning af BMS-teknologien til lithiumbatteri til tohjulede køretøjer

Den delvise udskiftning af blybatterier med lithiumbatterier er en tendens, og der er gradvist dannet enighed. Især inden for elektriske cykler, da den nye nationale standard for elektriske cykler tog tekniske beslutninger, begyndte lithiumbatterier at fremskynde deres adgang. Markedsefterspørgslen efter elektriske cykler er steget kraftigt. Denne form for politisk resonans med markedet har medført et enormt nyt markedsplads for lithiumbatterier.

Udskiftning af blybatterier med lithiumbatterier vil medføre store ændringer i det nuværende markedstilbud og efterspørgselsmønster, ikke kun på produkt- og teknologisiden, men også på hele forsyningskædesystemet, forretningsmodellen og driftsmodellen.

Følgende er deling af emnet" Diskussion om BMS-teknologi af tohjulede køretøjslithiumbatterier" lavet af Dr. Yang, daglig leder for FIRSTEK.

FIRSTEK er en virksomhed, der specialiserer sig i R& D, produktion og innovation af batteristyringssystemplatformteknologi og batteridata. Produkterne bruges hovedsageligt i den civile industri og kraftværk energilagring strømforsyning, rene elektriske to eller tre hjul, hjælpe robotter og militære strømforsyningsfelter. På nuværende tidspunkt er nogle produkter eksporteret til Europa, Amerika og andre lande. Allerede i begyndelsen af ​​2018 begyndte FIRSTEK at tilpasse og udvikle smarte beskyttelseskort til markedet for delt batteripakke på to hjul, og gradvis blev batcher fulgt. Mere end 100.000 sæt produkter er blevet brugt på markedsterminalerne.

Det første aspekt er den nuværende industrisituation. På nuværende tidspunkt inkluderer tohjulede batterier hovedsageligt to retninger: for det første blysyreændringen til litiumbatterimarkedet; for det andet markedet for lithiumbatterier. Ved blysyreændring til lithiumbatteri bruges den originale produktformede grænseflade på bilen. BMS-produktet er baseret på en ren hardware-beskyttelseskortløsning. Det er vanskeligt at opnå kommunikationsfunktioner. Samtidig er det let at antænde under brug, og det tager lang tid. Forårsage beskadigelse af stikket. Desuden kan controlleren ikke kommunikere med batteripakken, og køretøjet kan ikke opnå begrænset strømdrift, fordi den ikke har kommunikationsfunktionen. Med hensyn til lithiumbatterier har de fleste BMS-grænseflader kommunikationsfunktioner og kan bruges til at kommunikere med controllere og målere. Generelt kan ikke kun oplysninger om strøm, spænding og fejl vises på måleren. På samme tid kan der gennem informationsinteraktionen mellem BMS og controlleren opnås udgangseffektjustering, datainteraktion osv., Hvilket i høj grad forbedrer køretøjets samlede ydeevne. Denne type køretøj bruger normalt intelligente beskyttelsespladeprodukter.

I det andet aspekt vil vi introducere wake-up-teknologien på det smarte beskyttelseskort. Tohjulede elektriske køretøjer virker enkle, men de aktuelle applikationsscenarier er lidt mere komplicerede end biler. Dernæst vil jeg introducere principperne og applikationsscenarierne for flere vækkemetoder:

1. Skift for at vågne op. Via hjælpegrænsefladen på grænsefladen bruges switch-status for de to knudepunkter til at lade det intelligente beskyttelseskort genkende, at batteripakken er på bilen eller opladeren og under transport. Den mest oplagte fordel er, at batteripakken kan placeres på jorden eller under transport for at sikre, at batteriets hovedliniegrænseflade ikke oplades, hvilket er til stor fordel for batterisikkerheden. Hvis BMS ikke har genkendelsesfunktionen, vil P-positive og P-negative for batteripakken sandsynligvis medføre sikkerhedsrisici, når batteripakken altid oplades. Gennem den enkleste switch-wake-up-funktion kan det nemt løse problemet med interface-opladning. På samme tid kan det også løse tænd-for-opladningsfunktionen og undgå antændelse af batteripakken på grund af opladningsprocessen.

2. Load wake up. Denne applikation er relateret til back-end belastningen. Generelt bruges P-positive og P-negative til at detektere, om bagenden har en belastning for at bestemme, om det er i bilens tilstand at vække ledelsessystemet. Denne funktion er enkel at udføre, men der er flere overvejelser i praktiske anvendelser. Det er ikke en simpel belastningsregistrering, lige efter at være vågnet, fordi der ikke er noget andet signalindgang, så som en BMS kan den registrere, når den vækkes, men det er umuligt at registrere oplysningerne om fjernelse af belastning af bilen. Hvis du ønsker at kende disse oplysninger, skal du have andre vækkemetoder kombineret med denne vækkemetode, ellers kan belastningsvækningsfunktionen ikke alene få lavt strømforbrug. .

3. Vågn op efter afladning. Dette refererer til vækning af afladningsstrømmen. Den tidligere nævnte belastningsvækning bruges til at opdage, om der er en belastning. Afladningsvækning henviser til vækning ved at detektere størrelsen af ​​afladningsstrømmen. Generelt er batteriet placeret i bilen. Hvad angår den elektriske motorcykel, selvom brugeren ikke har brug for det i en uge eller to, er batteriet altid tilsluttet bilen. I denne tilstand vil BMS'ets strømforbrug medføre, at Når batteriet er fuldt opladet, holder det højst i ca. 40 dage. For at kunne forlænge brugstiden vil vi lave noget søvnarbejde, for eksempel hvor længe går bilen i dvale, hvis den ikke bruges, og hvordan man vækker den med BMS, når den er gået i dvale? På dette tidspunkt kan den aktuelle tilstand bruges til at vågne op.

4. Vågn op under opladning. BMS vækkes af spændingsoutputtet fra opladeren. Det skal dog bemærkes, at opladeren til opladning og vækning ikke kan være den slags personbil, der har brug for at udveksle data, før den afgiver opladningsspændingen. Opladningsvækningen kræver, at opladeren' s arbejdsmetode er at tilvejebringe en opladningsspænding for at vække BMS og derefter overføre til den normale opladningsproces efter dataudveksling. Den største fordel ved denne vækning er: utilstrækkelig batteristrøm fører til underspænding, og BMS kan ikke fungere automatisk. Efter vågne op ved opladning kan BMS fungere normalt. Denne metode er meget nyttig til beskyttelse mod underspænding. Men for at oplade mere rimeligt anbefaler vi generelt, at når kunder gør det på dette sted, lad først opladeren gennemgå en lille strømgrænseopladning og derefter skifte til normal strømopladning efter interaktion med opladerdataene.

5. Kommunikation vågner op. Henviser generelt til at vække BMS gennem datakommunikation. I det tohjulede elektriske motorcykelprojekt, vi kontaktede, fra billig 485-kommunikation til den nuværende almindelige CAN-kommunikation, er det også almindeligt at vække batteristyringssystemet (BMS) gennem disse kommunikationsmetoder.

6. Vibrationer vågner op. Det er en måde at vågne op ved at tilføje en vibrationssensor til BMS. Generelt er BMS let at sove. For at spare strøm på den elektriske motorcykel går BMS automatisk i dvaletilstand i henhold til en bestemt strategi, men under hvilke omstændigheder vågner den op? Hvis der anvendes en vågnningsmetode med høj strøm, er omkostningerne ved designet faktisk relativt høje, og de tekniske indikatorer er også relativt vanskelige. En enkel metode kan også opnås gennem vibrationsvækning.

7. Åbn dækslet for at vågne op. Henviser primært til, at den pakkede batteripakke bruges til at registrere unormale hændelser, når den åbnes unormalt. Denne funktion findes normalt på små batteripakker. De elektroniske låse på Mobike og OFO cykler er udstyret med denne funktion, hovedsageligt for at forhindre brugere i at misbruge produktet eller åbne produktdækslet uden tilladelse. Realiseringen af ​​at vågne op, når dækslet åbnes, realiseres generelt ved hjælp af en lyssensor. Normalt installeres BMS inde i batteripakken uden lys. BMS kan realisere vækkefunktionen, når dækslet åbnes ved at registrere ændringer i lyset.

8. Fjern vågne op. Denne funktion betyder, at brugeren realiserer BMS's wake-up-funktion ved at tilføje et fjerndatamodul. Bruges normalt til tohjulet leasing. Under leasingprocessen betaler brugeren ikke til tiden og efter planen. Operatøren kan låse batteripakken eksternt, og BMS vil også gå i hviletilstand. I dette tilfælde kan BMS bruge fjernvækning for at nå genbrugsformålet. På den anden side, når batteriet ikke har været brugt i lang tid, som f.eks. At blive placeret i et hjørne af kunden, kan BMS i dette tilfælde fjernes fjernt for at finde batteripakken og status for batteripakken kan overvåges eksternt, og den aktuelle status kan overføres til serveren. For at undgå spild af ressourcer fra batteripakker og overafladning af batteriet forårsaget af langtidsopbevaring.

Den tredje del er beregningen af ​​SOC for tohjulede køretøjer. Faktisk er dette aspekt et relativt varmt emne i personbiler, og det er sværere med hensyn til tohjulede end i personbiler, fordi misbrugssituationen er mere kompliceret. Beregningen af ​​SOC inkluderer generelt følgende metoder: første, ampere-timers integrationsmetode; for det andet, nulstil til fuld kalibreringsstrategi; for det tredje OCV-kalibrering; fjerde, dynamisk kompensation og kalibrering.

Følgende er en liste over almindelige faktorer, der påvirker SOC-beregningen i brugen af ​​tohjulede.

Ved anvendelsen af ​​tohjulede køretøjer fremhæves problemet på grund af SOC-fejlen, der er indført ved brug af lav opladning og lav afladning. De fleste brugere bruger batteripakken, når den er fuldt opladet. Men når tohjulede køretøjer bruges, oplades de ofte, når de er løbet tør for strøm, og kører næsten væk, når de oplades. Generelt kan batteripakken ikke oplades fuldt ud, især ikke i delte batteribytte-applikationer. For eksempel, når ekspresskørere bruger delte batteripakker for at sikre bekvem transport, skifter de til en batteripakke med mere kapacitet, når de ser batterikabinettet, hvilket får batteriet til altid at være i lav tilstand og lav udledning. Indflydelsen på fejlen fra SOC i det tohjulede køretøj er relativt stor.

For det andet indflydelse af omgivelsestemperatur og afladningshastighed på batteriets' s egen kapacitet. Elektriske motorcykler har høje temperaturer og lave temperaturforhold, når de kører. Disse forhold har større indflydelse på selve batteriet. Som BMS er de originale data, vi kan overvåge, spænding, strøm, temperatur og anden information, men der er ingen måde at kontrollere batteriet på. Dens egen kapacitet henfalder ikke, så det eksterne miljø og forskellige vaners brugervaner har stor indflydelse på batteriets' s egen kapacitet.

For det tredje batteriets cyklustid. Da omkostningerne ved brug af batterier til tohjulede køretøjer er lavere end for personbiler, er batteriets levetid for tohjulede køretøjer generelt kortere end for personbiler. Derfor er forskellige producenter nødt til at være opmærksomme på batteriets cyklustid i henhold til forskellige modeller og forskellige kundegrupper.

For det fjerde er inkonsekvensen af ​​batterierne. Da kapaciteten på tohjulet køretøjsbatteripakke generelt ikke er særlig stor, men opladnings- og afladningseffekten ikke er særlig lille, er konsistensen af ​​batterikernen relativt let at se ud. Især efter et halvt år og et år vil der være en stor forskel i battericelle spænding, hvilket i alvorlig grad vil påvirke estimeringen af ​​SOC.

For det femte er virkningen af ​​BMS-strøm og spændingsopsamlingsnøjagtighed på SOC-estimering. BMS har brug for at skaffe sig nogle rå batteripakkedata til SOC-estimering. I det tohjulede køretøjs-BMS skal der dog undertiden opgives en vis nøjagtighed for at imødekomme kundens' s lave omkostningskrav til BMS. Men hvor meget nøjagtighed skal reduceres? Dette skal også overveje graden af ​​indflydelse på SOC.

På den anden side har strømforbruget i selve BMS også en større indvirkning på SOC-estimering. For BMS-applikationer inden for bilindustrien kan BMS opnå nul strømforbrug, når nøglen er slukket. Når lavspændingsstrømmen er slukket, lukkes BMS uden strømforbrug. Men i produkter med lav effekt er BMS ikke let at opnå nul strømforbrug.

BMS-søvn er generelt opdelt i dyb søvn og lav søvn. Når du går i dyb søvn, kan den være under 20 mA. Hvis du beregner efter strømforbrugsstrømmen på 10 mA, finder du ud af, at batteristrømmen er ca. 40- efter lang tid. Cirka 50 dage forbruges batteripakken grundlæggende. Så når vi beregner SOC, skal vi medtage strømforbruget til selve BMS.

Det fjerde aspekt er den nye infrastruktur til tohjulede køretøjer. Serviceplatformen for det tohjulede køretøj er den eksterne dataovervågningsplatform. På nuværende tidspunkt udføres mere dataindsamling og indsamlingsarbejde. Det er yderligere nødvendigt at estimere batteriets celles SOH og PACK-pakken, som kan give en tidlig advarsel til brugeren, undgå batteriet, og der er negative virkninger på brugerens&# 39s brug.

Faktisk fandt vi et problem i det projekt, vi kontaktede før, og vi er nødt til at stille forskellige krav til fjerndatatransmissionsfunktionen i henhold til forskellige brugsscenarier. F.eks. Med hensyn til personbiler forenede staten senere forslaget om at uploade data til big data-platformen for samlet overvågning, men til anvendelse af tohjulede elektriske motorcykler er det virkelig nødvendigt med datatransmissionsfunktionen? Vi ved, at den eksterne datatransmissionsfunktion vil øge omkostningerne. De nuværende 2G-kortteleoperatører vil ikke længere fungere i den nærmeste fremtid. Ud over det høje strømforbrug i et 4G-modul er omkostningerne også relativt høje sammenlignet med omkostningerne ved en batteripakke med lille kapacitet. Med andre ord er omkostningerne ved installation af et eksternt datatransmissionsmodul meget høje. Nogle kunder øger formålet med ekstern datatransmission for at forhindre tab af batteripakker. Efter et eller to års statistik viser det sig, at selvom værdien af ​​det mistede batteri betales direkte, er det stadig mindre end omkostningerne ved at tilføje et fjernmodul til hver batteripakke. Derfor er det ikke så meningsfuldt i øjeblikket at tilføje eksterne datatransmissionsfunktioner inden for tohjulede.

tak allesammen!