Osnovna struktura i princip rada BMS-a za nova energetska vozila

Ne postoji stroga definicija sustava upravljanja baterijama (BMS). Možemo to shvatiti na sljedeći način: Sustav upravljanja baterijom je uređaj koji se koristi za sigurno praćenje i učinkovito upravljanje baterijskim paketom, održavajući normalan rad sustava napajanja i produžujući vijek trajanja baterije. Općenito je poznat kao baterijska dadilja ili baterijski upravitelj. Može nadzirati radni status baterije (napon baterije, struju i temperaturu), predvidjeti kapacitet baterije (SOC) i odgovarajući preostali domet vožnje te upravljati baterijom kako bi se izbjeglo prekomjerno-pražnjenje, prekomjerno punjenje, pregrijavanje i ozbiljna neravnoteža napona između pojedinačnih ćelija, maksimalno iskorištavajući kapacitet pohrane baterije i trajanje ciklusa.

Klasifikacija:

Sustavi upravljanja baterijama mogu se svrstati u distribuirane sustave, centralizirane sustave i integrirane sustave na temelju njihove strukture.

1. Distribuirani sustav

Osnovna definicija:

Distribuirani BMS, također poznat kao modularni BMS, karakteriziraju "decentralizirane funkcije i centralizirano upravljanje". Distribuira prikupljanje podataka o bateriji i neke funkcije obrade na više neovisnih podređenih kontrolnih jedinica unutar baterijskog modula ili paketa baterija, dok je glavna upravljačka jedinica odgovorna za napredne algoritme i komunikaciju vozila.

Analiza profesionalnih karakteristika:

Prednosti:

• Visoka skalabilnost i modularnost: dodavanjem ili uklanjanjem podređenih kontrolnih jedinica, može se lako prilagoditi platformama s različitim razinama snage i napona, olakšavajući dizajn temeljen-na platformi.
• Jednostavno ožičenje i visoka pouzdanost: Kabelski svežanj za uzorkovanje svakog modula izuzetno je kratak i uredan, čime se smanjuje rizik od smetnji uslijed-analognog prijenosa signala na velike udaljenosti i poboljšava točnost mjerenja i elektromagnetska kompatibilnost sustava.
• Visoka sigurnost: visoko{0}}točke uzorkovanja napona su raspršene, smanjujući rizik od-upada visokog{1}}napona u nisko{2}}naponske sustave. Glavna upravljačka jedinica može se nalaziti dalje od-područja visokog napona.

Nedostaci:

• Visoka složenost sustava: Zahtijeva razvoj i upravljanje dvije hardverske jedinice (master i slave) i složene komunikacijske protokole.
• Relativno visoka cijena: Ukupna cijena hardvera za više podređenih kontrolnih jedinica može biti veća.
• Tipične primjene: električna vozila, veliki{0}}sustavi za pohranu energije, roboti i drugi scenariji koji zahtijevaju visoku modularnost, skalabilnost, sigurnost i točnost.

2. Centralizirani sustav

Osnovna definicija:

Centralizirani BMS usvaja arhitekturu "integriranog prikupljanja, centralizirane obrade". Sve su funkcije integrirane u jedan središnji upravljač, a svi signali napona i temperature baterijskih ćelija izravno su povezani s priključcima za prikupljanje na središnjem upravljaču preko dugih kabelskih snopova.

Analiza profesionalnih karakteristika:

Prednosti:

• Jednostavna struktura, niska cijena: jedan kontroler, bez glavnog-podređenog komunikacijskog protokola, relativno jednostavan razvoj softvera i najniža ukupna cijena u sustavima s malim-kapacitetom.
• Izravna obrada podataka: svi se podaci obrađuju unutar jednog čipa, čime se eliminira potreba za sinkronizacijom između-čvorova i kašnjenja u prijenosu.

Nedostaci:

• Loša skalabilnost: I/O portovi kontrolera su fiksni, što otežava prilagodbu sustavima s različitim brojem baterija.
• Visoki rizik pouzdanosti: kabelski snopovi za-uzorkovanje na velikim udaljenostima osjetljivi su na smetnje, što dovodi do smanjene točnosti mjerenja; brojni i dugi kabelski snopovi rezultiraju visokom stopom kvarova konektora.
• Nefleksibilan raspored: Središnji upravljač mora biti blizu baterije, a raspored kabelskog snopa je fiksan, što nije pogodno za cjelokupni raspored vozila.
• Sigurnosne opasnosti: Sve-točke uzorkovanja visokog napona koncentrirane su na jednom mjestu, što predstavlja rizik od kvara jedne-točke što dovodi do kvara cijelog sustava.

Tipične primjene: električna-vozila niske brzine, električni alati, ormari za pohranu energije malog{1}}kapaciteta i potrošačka elektronika s iznimno strogim zahtjevima za cijenu i prostor.

3. Integrirani sustav

Osnovna definicija:

Integrirani BMS je proizvod duboke integracije električnih i mehaničkih komponenti, utjelovljujući "integraciju hardvera i softvera, visok stupanj integracije." Integrira osnovne hardverske funkcije BMS-a (kao što su AFE, MCU) izravno na upravljačku i zaštitnu ploču baterije, a ponekad se čak i fizički integrira s drugim komponentama unutar baterije (kao što su visoko-naponski rastavljači, strujni senzori).

Analiza profesionalnih karakteristika:

Prednosti:

• Mala veličina, iznimno velika iskoristivost prostora: vrlo pogodna za-prostorno ograničene aplikacije.
• Optimizacija troškova i opskrbnog lanca: Smanjuje materijale kao što su kućišta i konektori, pojednostavljujući proizvodnju i montažu.
• Snažno ciljanje performansi: Optimiziran dizajn za određene pakete baterija, postizanje optimalnih performansi.

Nedostaci:

• Gotovo bez skalabilnosti: Duboko integriran s baterijskim paketom, ne može se koristiti za baterijske sustave drugih specifikacija.
• Teško održavanje i zamjena: U slučaju kvara, obično je potrebna zamjena cijele upravljačke ploče ili čak cijelog modula baterije.
• Izazovi u rasipanju topline i izolaciji: integracija visoke{0}}gustoće donosi izazove u dizajnu rasipanja topline i veće zahtjeve za dizajn izolacije strujnog kruga visokog i niskog napona.

Uobičajene primjene uključuju: potrošačku elektroniku, električna vozila na dva -kotača, kompaktne kućne proizvode za pohranu energije i pakete baterija za neka PHEV/HEV vozila kojima je prioritet maksimalno iskorištenje prostora.

Sustav upravljanja baterijom uglavnom se sastoji od sljedećih dijelova: središnje procesorske jedinice (koja se naziva i glavni upravljački modul ili ECU), jedinice za prikupljanje podataka (modul za prikupljanje BMU), jedinice za balansiranje, jedinice za prikaz, kontrolnih komponenti (releji, osigurači) i komponenti za detekciju (detekcija curenja, strujni senzori, temperaturni senzori itd.).

Središnja procesorska jedinica sastoji se od glavne upravljačke ploče i visoko{0}}naponskog upravljačkog kruga; Jedinica za prikupljanje podataka sastoji se od modula za prikupljanje temperature i modula za prikupljanje napona. U većini aplikacija, modul za balansiranje i modul za detekciju integrirani su zajedno; jedinica zaslona sastoji se od ploče zaslona, ​​LCD zaslona, ​​tipkovnice i glavnog računala. CAN fieldbus tehnologija općenito se koristi za ostvarivanje informacijske komunikacije između ovih komponenti i više-energetskog sustava vozila.

U sustavu upravljanja baterijom litij-ionske baterije proizvođača novog energetskog vozila, sustav usvaja strukturu glavnog-podređenog. Jedan BMS glavni upravljački modul može kontrolirati do 256 akvizicijskih modula, a svaki akvizicijski modul može prikupiti i obraditi do 16 naponskih kanala i 8 temperaturnih kanala. Može obavljati-praćenje stanja punjenja i pražnjenja baterije u stvarnom vremenu, obradu podataka, procjenu SOC-a, procjenu dometa vožnje, kontrolu punjenja i pražnjenja i druge funkcije.

Glavni princip rada BMS-a može se jednostavno sažeti na sljedeći način: nakon što krug za prikupljanje podataka prikupi informacije o statusu baterije, elektronička upravljačka jedinica obrađuje i analizira podatke, a zatim izdaje upravljačke naredbe relevantnim funkcionalnim modulima unutar sustava na temelju rezultata analize i prenosi informacije u vanjski svijet.

ACEY-BP24-300A400Abms tester stroj, visok stupanj automatizacije, velika brzina testiranja i visoka točnost testiranja. S testnom funkcijom zaštite od prekomjernog punjenja, povrata od prekomjernog punjenja, zaštite od prekomjernog pražnjenja, povrata od prekomjernog pražnjenja, prekostrujne zaštite (struja prekomjernog punjenja i struje prekomjernog pražnjenja), unutarnjeg otpora, vlastite-potrošnje, zaštite od kratkog spoja, vremena zaštite od prekomjernog punjenja, vremena zaštite od prekomjerne struje, vremena zaštite od prekomjernog pražnjenja, balansne struje, balansnog napona itd.

Korištenje baterija u automobilskim energetskim sustavima složen je proces. Baterije moraju poboljšati sigurnost, gustoću snage i gustoću energije te smanjiti stopu i cijenu samo{1}}pražnjenja. Osim toga, potrebno je razmotriti mnoga posebna pitanja povezana s njihovom upotrebom u vozilima, kao što je konzistentnost baterije, među-veze baterija, zaštita od curenja i sigurnost visokog-napona, ventilacija i odvođenje topline, vodootpornost i otpornost na prašinu baterije i mogućnost održavanja sustava. Samo rješavanjem ovih problema baterije za napajanje mogu se široko koristiti u električnim vozilima.

Acey Inteligentnispecijalizirana je za isporuku integriranih rješenja za poluautomatske i potpuno automatske proizvodne linije namijenjene litij-ionskim baterijskim paketima koji se koriste u sustavima za pohranu energije (ESS), bespilotnim letjelicama (UAV), električnim biciklima, električnim skuterima, električnim alatima, vozilima na dva i tri kotača i srodnim aplikacijama. Osim toga, isporučujemo kompletan asortiman opreme za sastavljanje baterijskih paketa, uključujući strojeve za ocjenjivanje ćelija, strojeve za sortiranje baterija, stroj za lijepljenje izolacijskog papira, CCD tester, ručne/automatske aparate za točkasto zavarivanje baterija, BMS testere, sveobuhvatni tester baterija i sustave za testiranje baterijskih paketa.

Kontaktirajte odmah