Osnovna struktura i princip rada BMS za nova energetska vozila

Ne postoji stroga definicija sistema upravljanja baterijom (BMS). Možemo ga razumjeti na sljedeći način: Sistem za upravljanje baterijom je uređaj koji se koristi za sigurno praćenje i efikasno upravljanje baterijskim paketom, održavajući normalan rad sistema napajanja i produžavajući vijek trajanja baterije. Obično je poznat kao dadilja za baterije ili upravitelj baterija. Može pratiti radni status baterije (napon baterije, struja i temperatura), 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, maksimizirajući korištenje kapaciteta pohrane baterije i životnog ciklusa.

klasifikacija:

Sistemi upravljanja baterijama se mogu klasifikovati na distribuirane sisteme, centralizovane sisteme i integrisane sisteme na osnovu njihove strukture.

1. Distribuirani sistem

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 nezavisnih podređenih kontrolnih jedinica unutar baterijskog modula ili baterijskog paketa, dok je glavna kontrolna 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 nivoima snage i napona, olakšavajući dizajn zasnovan na{0}}platformi.
• Jednostavno ožičenje i visoka pouzdanost: Kabelski svežanj svakog modula je izuzetno kratak i uredan, smanjujući rizik od smetnji od-prenosa analognog signala na velike udaljenosti i poboljšavajući preciznost mjerenja i elektromagnetnu kompatibilnost sistema.
• Visoka sigurnost: visoko-tačke uzorkovanja su raspršene, smanjujući rizik od upada visokog{1}}napona u niskonaponske-sisteme. Glavna kontrolna jedinica se može locirati dalje od-područja visokog napona.

Nedostaci:

• Visoka složenost sistema: Zahteva razvoj i upravljanje dve hardverske jedinice (master i slave) i složene komunikacione protokole.
• Relativno visoka cijena: Ukupni trošak hardvera za više podređenih kontrolnih jedinica može biti veći.
• Tipične primjene: električna vozila,-sistemi za skladištenje energije velikih razmjera, roboti i drugi scenariji koji zahtijevaju visoku modularnost, skalabilnost, sigurnost i tačnost.

2. Centralizovani sistem

Osnovna definicija:

Centralizovani BMS usvaja arhitekturu "integrisana akvizicija, centralizovana obrada". Sve funkcije su integrisane u jedan centralni kontroler, a svi signali napona i temperature baterije su direktno povezani na akvizicione portove na centralnom kontroleru preko dugih kablova.

Analiza profesionalnih karakteristika:

Prednosti:

• Jednostavna struktura, niska cijena: jedan kontroler, bez master{0}}slave komunikacionog protokola, relativno jednostavan razvoj softvera i najniži ukupni trošak u sistemima malog{1}}kapaciteta.
• Direktna obrada podataka: Svi podaci se obrađuju unutar jednog čipa, eliminišući potrebu za sinhronizacijom između{0}}čvorova i kašnjenja u prijenosu.

Nedostaci:

• Loša skalabilnost: U/I portovi kontrolera su fiksni, što otežava prilagođavanje sistemima sa različitim brojem baterija.
• Rizik visokog pouzdanosti: pojasevi za uzorkovanje na daljinu su osjetljivi na smetnje, što dovodi do smanjene tačnosti mjerenja; brojni i dugi svežnjaci rezultiraju velikom stopom kvarova konektora.
• Nefleksibilan raspored: Centralni kontroler mora biti blizu baterije, a raspored kabelskog svežnja je fiksan, što ne pogoduje cjelokupnom rasporedu vozila.
• Sigurnosne opasnosti: Sve-tačke uzorkovanja visokog napona su koncentrisane na jednom mjestu, što predstavlja opasnost od kvara jedne-tačke koja vodi do kvara cijelog sistema.

Tipične primjene: niska-električna vozila, električni alati, ormarići za pohranu energije malog-kapaciteta i potrošačka elektronika sa izuzetno strogim zahtjevima troškova i prostora.

3. Integrisani sistem

Osnovna definicija:

Integrisani BMS je proizvod duboke integracije električnih i mehaničkih komponenti, utjelovljujući "integraciju hardvera i softvera, visok stepen integracije". On integriše osnovne hardverske funkcije BMS-a (kao što je AFE, MCU) direktno na kontrolnu i zaštitnu ploču baterijskog paketa, a ponekad se čak i fizički integriše sa drugim komponentama unutar baterije (kao što su uređaji za isključivanje visokog-napona, senzori struje).

Analiza profesionalnih karakteristika:

Prednosti:

• Mala veličina, izuzetno velika iskorištenost prostora: Veoma pogodna za aplikacije{0}}ograničene prostorom.
• Optimizacija troškova i lanca snabdevanja: Smanjuje materijale kao što su kućišta i konektori, pojednostavljujući proizvodnju i montažu.
• Snažno ciljanje performansi: Optimiziran dizajn za specifične baterije, postizanje optimalnih performansi.

Nedostaci:

• Skoro da nema skalabilnosti: Duboko integrisan sa baterijskim paketom, ne može se koristiti za sisteme baterija drugih specifikacija.
• Teško održavanje i zamjena: U slučaju kvara, obično je potrebna zamjena cijele kontrolne ploče ili čak cijelog modula baterijskog paketa.
• Izazovi odvođenja topline i izolacije: Integracija velike-gustine donosi izazove u dizajnu odvođenja topline i veće zahtjeve za dizajnom izolacije kola visokog i niskog napona.

Tipične primjene uključuju: potrošačku elektroniku, električne dvotočkaše-, kompaktne proizvode za pohranu energije kod kuće i baterije za neka PHEV/HEV vozila kojima je prioritet maksimalno korištenje prostora.

Sustav upravljanja baterijom se uglavnom sastoji od sljedećih dijelova: centralne procesorske jedinice (koje se nazivaju i glavni upravljački modul ili ECU), jedinice za prikupljanje podataka (modul akvizicije BMU), jedinice za balansiranje, jedinice za prikaz, upravljačkih komponenti (releji, osigurači) i komponenti za detekciju (detekcija curenja, strujni senzori, senzori temperature, itd.).

Centralna procesorska jedinica se sastoji od glavne kontrolne ploče i kontrolnog kola visokog{0}}napona; jedinica za akviziciju podataka sastoji se od modula za akviziciju temperature i modula za akviziciju napona. U većini aplikacija, modul za balansiranje i modul za detekciju su integrisani zajedno; jedinica za prikaz se sastoji od displeja, LCD ekrana, tastature i glavnog računara. CAN fieldbus tehnologija se općenito koristi za realizaciju informacione komunikacije između ovih komponenti i sa više-energetskim sistemom vozila.

U sistemu upravljanja baterijama litijum{0}}jonske baterije novog proizvođača energetskih vozila, sistem usvaja master-slave strukturu. Jedan glavni upravljački modul BMS može kontrolisati do 256 akvizicionih 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, SOC procjenu, 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, elektronska kontrolna jedinica obrađuje i analizira podatke, a zatim izdaje kontrolne komande relevantnim funkcionalnim modulima unutar sistema na osnovu rezultata analize i prenosi informacije u vanjski svijet.

ACEY{0}}BP24-300A400Abms tester mašina, visok stepen automatizacije, velika brzina testiranja i visoka tačnost testiranja. Sa test funkcijom zaštite od prepunjavanja, oporavka od prekomjernog punjenja, zaštite od prekomjernog pražnjenja, oporavka od prekomjernog pražnjenja, zaštite od prekomjerne struje (struja prekomjernog punjenja i struja prekomjernog pražnjenja), unutrašnjeg otpora, vlastite-potrošnje, zaštite od kratkog spoja, vremena zaštite od prekomjernog punjenja, vremena zaštite od prekomjerne struje, zaštite od preopterećenja Vrijeme, balansne struje, balansnog napona itd.

Upotreba baterija u automobilskim energetskim sistemima je složen proces. Baterije moraju poboljšati sigurnost, gustinu snage i gustinu energije, te smanjiti stopu-samopražnjenja i troškove. Osim toga, potrebno je razmotriti mnoga posebna pitanja vezana za njihovu upotrebu u vozilima, kao što su konzistentnost baterije, među-veze akumulatora, zaštita od curenja i sigurnost visokog-napona, ventilacija i rasipanje topline, vodonepropusnost i otpornost na prašinu baterije, te mogućnost održavanja sistema. Samo rješavanjem ovih problema baterije za napajanje mogu se široko koristiti u električnim vozilima.

Acey Intelligentspecijalizirana je za isporuku integriranih rješenja za poluautomatske i potpuno automatske montažne linije posvećene litijum-jonskim baterijama koje se koriste u sistemima za skladištenje energije (ESS), bespilotnim letjelicama (UAV), električnim biciklima, električnim skuterima, električnim alatima, dvo- i trotočkašima i srodnim aplikacijama. Osim toga, isporučujemo kompletan asortiman opreme za sklapanje baterijskih paketa, uključujući mašine za sortiranje ćelija, mašine za sortiranje baterija, mašinu za lepljenje izolacionog papira, CCD tester, ručne/automatske uređaje za zavarivanje baterija, BMS testere, sveobuhvatne testere baterija i sisteme za testiranje baterija.

Kontaktirajte sada