Mengeksplorasi Teknologi BMS Baterai Lithium Untuk Kendaraan Roda Dua

Menjelajahi teknologi BMS baterai lithium untuk kendaraan roda dua

Penggantian sebagian baterai timbal-asam dengan baterai litium merupakan tren, dan konsensus secara bertahap terbentuk. Khususnya di bidang sepeda listrik, karena standar nasional baru untuk sepeda listrik membuat keputusan teknis, baterai lithium mulai dipercepat masuknya. Permintaan pasar untuk sepeda listrik meningkat tajam. Resonansi kebijakan semacam ini dengan pasar telah membawa ruang pasar baru yang sangat besar untuk baterai lithium.

Penggantian baterai timbal-asam dengan baterai litium akan menyebabkan perubahan besar pada pola penawaran dan permintaan pasar yang ada, tidak hanya pada sisi produk dan teknologi, tetapi juga pada keseluruhan sistem rantai pasokan, model bisnis, dan model operasi.

Berikut sharing topik" Pembahasan Teknologi BMS Kendaraan Roda Dua Baterai Lithium" dibuat oleh Dr. Yang, manajer umum FIRSTEK.

FIRSTEK adalah perusahaan yang mengkhususkan diri dalam R& D, produksi dan inovasi teknologi platform sistem manajemen baterai dan teknologi big data baterai. Produk ini terutama digunakan dalam industri sipil dan catu daya penyimpanan energi pembangkit listrik, roda dua atau tiga listrik murni, robot bantu dan bidang catu daya militer. Saat ini, beberapa produk telah diekspor ke Eropa, Amerika, dan negara lain. Pada awal 2018, FIRSTEK mulai menyesuaikan dan mengembangkan papan perlindungan pintar untuk pasar paket baterai bersama roda dua, dan secara bertahap diikuti. Lebih dari 100.000 set produk telah digunakan di terminal pasar.

Aspek pertama adalah situasi industri saat ini. Saat ini, baterai roda dua terutama mencakup dua arah: pertama, perubahan timbal-asam ke pasar baterai lithium; kedua, pasar baterai lithium. Dalam penggantian timbal-asam menjadi baterai litium, antarmuka berbentuk produk asli di mobil digunakan. Produk BMS didasarkan pada solusi papan perlindungan perangkat keras murni. Sulit untuk mencapai fungsi komunikasi. Pada saat yang sama, mudah menyala saat digunakan, dan membutuhkan waktu lama. Menyebabkan kerusakan pada konektor. Selain itu, karena tidak memiliki fungsi komunikasi, pengontrol tidak dapat berkomunikasi dengan baterai, dan kendaraan tidak dapat mencapai operasi daya terbatas. Dalam hal baterai litium, sebagian besar antarmuka BMS memiliki fungsi komunikasi dan dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan pengontrol dan pengukur. Secara umum, tidak hanya informasi arus, tegangan dan gangguan yang dapat ditampilkan pada meteran. Pada saat yang sama, melalui interaksi informasi antara BMS dan pengontrol, penyesuaian daya keluaran, interaksi data, dll. Dapat dicapai, yang sangat meningkatkan kinerja kendaraan secara keseluruhan. Kendaraan jenis ini biasanya menggunakan produk papan proteksi cerdas.

Pada aspek kedua, kami akan memperkenalkan teknologi bangun dari papan perlindungan pintar. Kendaraan listrik roda dua kelihatannya sederhana, tetapi skenario penerapannya sedikit lebih rumit daripada mobil. Selanjutnya, saya akan memperkenalkan prinsip dan skenario aplikasi dari beberapa metode bangun:

1. Beralih ke bangun. Melalui antarmuka tambahan pada antarmuka, status sakelar dari dua node digunakan agar papan perlindungan cerdas mengenali bahwa paket baterai ada di mobil atau pengisi daya dan selama transportasi. Keuntungan yang paling jelas adalah bahwa paket baterai dapat ditempatkan di tanah atau selama pengangkutan untuk memastikan bahwa antarmuka saluran utama dari paket baterai tidak diisi, yang sangat bermanfaat untuk keamanan baterai. Jika BMS tidak memiliki fungsi pengenalan, P positif dan P negatif dari baterai kemungkinan besar menyebabkan bahaya keselamatan saat baterai selalu diisi. Melalui fungsi bangun sakelar yang paling sederhana, ini dapat dengan mudah menyelesaikan masalah pengisian antarmuka. Pada saat yang sama, ini juga dapat menyelesaikan fungsi pra-pengisian daya, menghindari penyalaan paket baterai karena proses pengisian.

2. Beban bangun. Aplikasi ini terkait dengan beban back-end. Umumnya, P positif dan P negatif digunakan untuk mendeteksi apakah ujung belakang memiliki beban untuk menentukan apakah mobil dalam keadaan bangun sistem manajemen. Fungsi ini mudah dilakukan, tetapi ada lebih banyak pertimbangan dalam aplikasi praktis. Ini bukan deteksi beban sederhana, hanya setelah bangun, karena tidak ada input sinyal lain, sehingga sebagai BMS, ia dapat mendeteksi ketika dibangunkan, tetapi tidak mungkin untuk mendeteksi informasi pemindahan beban mobil. Jika Anda ingin mengetahui informasi ini, Anda perlu memiliki metode bangun lain yang digabungkan dengan metode bangun ini, jika tidak, fungsi bangun beban saja tidak dapat mencapai mode tidur berdaya rendah. .

3. Bangun setelah pulang. Ini mengacu pada bangun oleh arus pelepasan. Pengaktifan beban yang disebutkan sebelumnya digunakan untuk mendeteksi apakah ada beban. Pengaktifan pelepasan mengacu pada pengaktifan dengan mendeteksi besarnya arus pelepasan. Secara umum, baterai ditempatkan di dalam mobil. Sejauh menyangkut sepeda motor listrik, meskipun pengguna tidak digunakan selama satu atau dua minggu, baterai selalu dipasang di mobil. Dalam keadaan ini, konsumsi daya BMS itu sendiri akan menyebabkan Ketika baterai terisi penuh, itu bertahan paling lama sekitar 40 hari. Untuk dapat memperpanjang waktu penggunaan, kita akan melakukan beberapa pekerjaan tidur, misalnya berapa lama mobil akan tidur jika tidak digunakan, dan bagaimana cara membangunkannya dengan BMS setelah memasuki kondisi tidur? Saat ini, mode saat ini dapat digunakan untuk bangun.

4. Bangun saat mengisi daya. BMS dibangunkan oleh keluaran tegangan oleh pengisi daya. Namun, perlu dicatat bahwa charger untuk charging dan wake-up tidak dapat menjadi jenis mobil penumpang yang perlu bertukar data sebelum mengeluarkan tegangan pengisian. Pengaktifan pengisian daya memerlukan metode kerja pengisi daya&# 39 adalah memberikan tegangan pengisian daya untuk membangunkan BMS, dan kemudian mentransfer ke proses pengisian normal setelah pertukaran data. Keuntungan terbesar dari fungsi bangun ini adalah: daya baterai yang tidak mencukupi menyebabkan tegangan yang kurang, dan BMS tidak dapat bekerja secara otomatis. Setelah bangun dengan mengisi daya, BMS dapat bekerja dengan normal. Metode ini sangat berguna untuk proteksi undervoltage. Tetapi agar dapat mengisi daya dengan lebih masuk akal, umumnya kami merekomendasikan bahwa ketika pelanggan melakukannya di tempat ini, pertama-tama biarkan pengisi daya melewati batas pengisian arus kecil, dan kemudian beralih ke pengisian arus normal setelah berinteraksi dengan data pengisi daya.

5. Komunikasi bangun. Umumnya mengacu pada membangunkan BMS melalui komunikasi data. Dalam proyek sepeda motor listrik roda dua yang kami hubungi, dari komunikasi 485 berbiaya rendah hingga komunikasi CAN umum saat ini, juga umum untuk membangunkan sistem manajemen baterai (BMS) melalui metode komunikasi ini.

6. Getaran bangun. Ini adalah cara untuk bangun dengan menambahkan sensor getaran ke BMS. Secara umum, BMS mudah dilakukan saat tidur. Untuk menghemat tenaga pada sepeda motor listrik, BMS secara otomatis akan memasuki mode tidur sesuai dengan strategi tertentu, tetapi dalam keadaan apa BMS akan bangun? Jika metode bangun arus tinggi digunakan, biaya desain sebenarnya relatif tinggi, dan indikator teknis juga relatif sulit. Metode sederhana juga dapat dicapai melalui getaran bangun.

7. Buka penutup untuk bangun. Terutama mengacu pada paket baterai yang digunakan untuk merekam kejadian tidak normal ketika dibuka secara tidak normal. Fitur ini biasanya terdapat pada kemasan baterai kecil. Kunci elektronik sepeda Mobike dan OFO dilengkapi dengan fungsi ini, terutama untuk mencegah pengguna menyalahgunakan produk atau membuka penutup produk tanpa izin. Realisasi bangun saat penutup dibuka umumnya diwujudkan dengan menggunakan sensor cahaya. Biasanya, BMS dipasang di dalam baterai tanpa lampu. BMS dapat mewujudkan fungsi bangun saat penutup dibuka dengan mendeteksi perubahan cahaya.

8. Bangun jarak jauh. Fungsi ini berarti bahwa pengguna menyadari fungsi bangun dari BMS dengan menambahkan modul data jarak jauh. Biasanya digunakan untuk leasing kendaraan roda dua. Selama proses leasing, pengguna tidak membayar tepat waktu dan sesuai jadwal. Operator dapat mengunci unit baterai dari jarak jauh, dan BMS juga akan memasuki keadaan tidak aktif. Dalam hal ini, BMS dapat menggunakan bangun jarak jauh untuk mencapai tujuan penggunaan kembali. Di sisi lain, ketika baterai sudah lama tidak digunakan, seperti dipojokkan oleh pelanggan, dalam hal ini BMS dapat dibangunkan dari jarak jauh untuk mengetahui baterai pack dan status baterai pack. dapat dipantau dari jarak jauh, dan status saat ini dapat dikirimkan ke server Untuk menghindari pemborosan sumber daya paket baterai dan pengosongan baterai yang berlebihan yang disebabkan oleh penyimpanan jangka panjang.

Bagian ketiga adalah perhitungan SOC untuk kendaraan roda dua. Faktanya, aspek ini adalah topik yang relatif hangat di mobil penumpang, dan lebih sulit dalam hal kendaraan roda dua daripada di mobil penumpang, karena situasi penyalahgunaannya lebih rumit. Penghitungan SOC umumnya mencakup metode berikut: pertama, metode integrasi ampere-jam; kedua, setel ulang ke strategi kalibrasi penuh; ketiga, kalibrasi OCV; keempat, kompensasi dan kalibrasi dinamis.

Berikut ini adalah daftar faktor-faktor umum yang mempengaruhi perhitungan SOC dalam penggunaan kendaraan roda dua.

Dalam penerapan kendaraan roda dua, masalah tersebut disoroti karena kesalahan SOC yang disebabkan oleh penggunaan pengisian dangkal dan pembuangan dangkal. Sebagian besar pengguna menggunakan unit baterai setelah terisi penuh. Namun, ketika kendaraan roda dua digunakan, mereka sering mengisi ulang ketika mereka kehabisan daya, dan hampir hilang ketika diisi. Umumnya, baterai tidak dapat diisi penuh, terutama dalam aplikasi pertukaran baterai bersama. Misalnya, ketika pengendara ekspres menggunakan paket baterai bersama, untuk memastikan transportasi yang nyaman, mereka akan mengganti ke paket baterai dengan kapasitas lebih ketika mereka melihat kabinet baterai, yang akan menyebabkan baterai selalu dalam keadaan dangkal pengisian dan debit dangkal. Pengaruh error SOC pada kendaraan roda dua relatif besar.

Kedua, pengaruh suhu lingkungan dan laju pengosongan pada kapasitas baterai' Sepeda motor listrik memiliki kondisi suhu tinggi dan suhu rendah saat dikendarai. Kondisi tersebut berdampak lebih besar pada baterai itu sendiri. Sebagai BMS, data asli yang dapat kita pantau adalah tegangan, arus, suhu dan informasi lainnya, tetapi tidak ada cara untuk mengontrol baterai. Kapasitasnya sendiri tidak membusuk, sehingga lingkungan luar dan kebiasaan penggunaan pengendara yang berbeda berpengaruh besar pada kapasitas baterai&# 39 itu sendiri.

Ketiga, siklus hidup baterai. Karena biaya penggunaan aki untuk kendaraan roda dua lebih rendah dari pada mobil penumpang, maka umur siklus aki untuk kendaraan roda dua umumnya lebih pendek dari pada mobil penumpang. Oleh karena itu, produsen yang berbeda perlu memperhatikan masa pakai baterai menurut model yang berbeda dan kelompok pelanggan yang berbeda.

Keempat, ketidakkonsistenan baterai. Karena kapasitas baterai kendaraan roda dua umumnya tidak terlalu besar, tetapi daya pengisian dan pemakaiannya tidak terlalu kecil, konsistensi inti baterai relatif mudah terlihat. Apalagi setelah setengah tahun satu tahun, akan ada perbedaan besar pada voltase sel baterai, yang akan sangat mempengaruhi estimasi SOC.

Kelima, pengaruh akurasi arus dan tegangan akuisisi BMS terhadap estimasi SOC. BMS perlu mendapatkan beberapa data paket baterai mentah untuk estimasi SOC. Namun, pada kendaraan roda dua BMS, untuk lebih memenuhi persyaratan biaya rendah&# 39 pelanggan untuk BMS, beberapa akurasi harus diberikan kadang-kadang. Tetapi seberapa besar akurasi yang harus dikurangi? Ini juga perlu mempertimbangkan tingkat pengaruhnya terhadap SOC.

Di sisi lain, konsumsi daya dari BMS itu sendiri juga memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap estimasi SOC. Untuk aplikasi BMS di bidang otomotif, BMS dapat mencapai konsumsi daya nol setelah kunci dimatikan. Setelah daya tegangan rendah dimatikan, BMS akan mati tanpa konsumsi daya. Tetapi pada produk berdaya rendah, BMS tidak mudah untuk mencapai konsumsi daya nol.

Tidur BMS umumnya dibagi menjadi tidur nyenyak dan tidur dangkal. Saat memasuki tidur nyenyak, bisa di bawah 20 mA. Jika Anda menghitung berdasarkan arus konsumsi daya 10 mA, Anda akan menemukan bahwa daya baterai sekitar 40- setelah waktu yang lama. Sekitar 50 hari, paket baterai pada dasarnya dikonsumsi. Jadi saat kita menghitung SOC, kita perlu memasukkan konsumsi daya dari BMS itu sendiri.

Aspek keempat adalah infrastruktur baru untuk kendaraan roda dua. Platform layanan kendaraan roda dua adalah platform pemantauan data jarak jauh. Saat ini, lebih banyak pekerjaan pengumpulan dan pengumpulan data dilakukan. Selanjutnya diperlukan perkiraan SOH sel baterai dan paket PACK, yang dapat memberikan peringatan dini kepada pengguna, menghindari baterai, dan Ada efek buruk pada penggunaan&# 39 oleh pengguna.

Faktanya, kami menemukan masalah dalam proyek yang kami hubungi sebelumnya, dan kami perlu mengajukan persyaratan yang berbeda untuk fungsi transmisi data jarak jauh sesuai dengan skenario penggunaan yang berbeda. Misalnya untuk mobil penumpang, negara kemudian menyatukan proposal untuk mengunggah data ke platform big data untuk pengawasan terpadu, namun untuk aplikasi sepeda motor listrik roda dua, apakah diperlukan fungsi transmisi data jarak jauh? Kita tahu bahwa fungsi transmisi data jarak jauh akan meningkatkan biaya. Operator telekomunikasi kartu 2G saat ini tidak akan beroperasi lagi dalam waktu dekat. Selain konsumsi daya modul 4G yang tinggi, biayanya juga relatif tinggi, dibandingkan dengan biaya paket baterai berkapasitas kecil. Dengan kata lain, biaya pemasangan modul transmisi data jarak jauh sangat tinggi. Beberapa pelanggan meningkatkan tujuan transmisi data jarak jauh untuk mencegah hilangnya paket baterai. Namun, setelah satu atau dua tahun statistik, ditemukan bahwa meskipun nilai paket baterai yang hilang dibayarkan langsung, itu masih lebih kecil daripada biaya penambahan modul jarak jauh ke setiap paket baterai. Oleh karena itu, menambahkan fungsi transmisi data jarak jauh di bidang kendaraan roda dua tidak begitu berarti saat ini.

Terima kasih semua!