Кратко опишите систему управления батареями эпохи Ningde и BYD

Если аккумулятор подобен сердцу человеческого тела, модуль и аккумуляторная батарея подобны сильному телу, тогда вся система батарей питания должна работать бесперебойно, и необходим мозг, который управляет телом, то есть BMS.

Система управления батареями (BMS) является важным звеном между батареей и электромобилями. Его точный контроль и управление обеспечивают идеальное использование аккумулятора.

« Дракон рождает девять детей, все разные». Даже если две отдельные ячейки, произведенные в одной партии, не имеют одинаковой производительности из-за ошибок производственного процесса и условий использования, такие несоответствия во время использования. Он будет постепенно расширяться, и может возникнуть опасность перезарядки, чрезмерной разрядки и локального перегрева, что серьезно скажется на сроке службы и безопасности аккумуляторной батареи.

В это время вам нужна BMS, чтобы показать свои таланты.

Возникает вопрос, а что для BMS главное?

Функция системы управления батареями BMS

1. Точно оцените уровень заряда аккумуляторной батареи.

Точно оцените состояние заряда (состояние SOC) аккумуляторной батареи, то есть оставшуюся мощность батареи, чтобы гарантировать, что SOC поддерживается в разумном диапазоне, чтобы предотвратить повреждение батареи из-за перезарядки или чрезмерной разрядки, тем самым прогнозирование резерва гибридного автомобиля в любое время. Сколько энергии осталось в аккумуляторе или насколько заряжен аккумулятор?

2. Динамически контролировать рабочее состояние аккумуляторной батареи.

Во время процесса зарядки и разрядки аккумулятора напряжение и температура на клеммах, ток зарядки и разрядки, а также общее напряжение аккумуляторного блока каждой аккумуляторной батареи в аккумуляторном блоке питания собираются в режиме реального времени, чтобы предотвратить перезаряд или чрезмерную разрядку аккумулятора. аккумулятор.

В то же время состояние батареи может быть задано вовремя, и проблемная батарея может быть выбрана для поддержания надежности и высокой эффективности всей работы батареи, и становится возможной реализация модели оценки оставшегося заряда батареи. Кроме того, необходимо создать файл истории использования для каждой батареи, чтобы предоставить данные для дальнейшей оптимизации и разработки новых типов электроэнергии, зарядных устройств, двигателей и т. Д., А также обеспечить основу для сбоев системы автономного анализа.

3, баланс между ячейками

То есть отдельная батарея заряжается равномерно, так что каждая батарея в батарейном блоке достигает состояния выравнивания и согласованности. Равновесная технология - это ключевая технология системы управления энергопотреблением батарей, которую в настоящее время исследует и разрабатывает мир.

Что касается функции BMS, классификация в отрасли отличается. Однако, с точки зрения пользователя, его можно условно разделить на две основные функции - «проверка аккумулятора» и «охрана».

Мгновенный медицинский осмотр для точного определения состояния батареи

Мгновенное «физическое обследование» относится к сбору данных о батарее и оценке состояния.

Сбор данных можно просто понимать как обычный «физический осмотр» батареи; во время процесса зарядки и разрядки напряжение на клеммах, температура, ток заряда и разряда и общее напряжение каждой батареи в аккумуляторном блоке собираются в режиме реального времени, чтобы предотвратить перезарядку батареи или явление чрезмерной разрядки.

Этот «медицинский осмотр» проводится онлайн, непрерывно и непрерывно. Когда во время процесса обнаруживается, что данные не соответствуют норме, можно вовремя запросить состояние батареи, и выбрать проблемную батарею для поддержания надежности и эффективности всей работы батареи.

Эпоха Ниндэ владеет ведущей в отрасли высокоточной измерительной техникой, общая точность давления потока может достигать пяти тысячных; данные выборки имеют высокую точность, а оценка и исправление производятся вовремя, понимая в реальном времени реальное рабочее состояние батареи.

После завершения «физического осмотра» он перейдет на этап анализа, диагностики и расчета, а затем сгенерирует «отчет о физическом обследовании», который можно понимать как оценку состояния батареи.

В настоящее время нам необходимо понять общую терминологию отрасли - SOC.

Что такое SOC?

Состояние заряда (State SOC) аккумуляторной батареи - это оставшийся заряд аккумуляторной батареи. SOC является основой для оценки ряда неисправностей, таких как перезаряд и чрезмерная разрядка аккумулятора. Точная оценка SOC может предотвратить перезарядку и разрядку батареи, продлевая срок службы батареи, тем самым улучшая ее использование.

Фактически, помимо оценки SOC, существуют SOH (State of Health), SOP (State of Power), пользователь может видеть данные на дисплее бортового прибора, тем самым подтверждая рабочее и функциональное состояние батареи. Исходя из этого, на основе защиты аккумулятора потенциал максимизируется, и впечатления от вождения значительно улучшаются.

Поэтому точность оценки данных, таких как SOC, особенно важна. Последствия оценки не допускаются. Может случиться так, что машина сломается и не соответствует ожидаемому пробегу.

Когда автомобиль проходит эксперимент по быстрой зарядке, SOC показывает 52%

Например, на дороге едет автомобиль с запасом хода 400 километров на полной мощности. Если оценка точна, когда SOC отображается как 10%, можно проехать 40 километров; если оценка неточная, SOC достигает 15%, пробег пользователя составляет 60 километров, фактически, проехав 40 километров, он уже мертв. Очевидно, для пользователя эта ситуация очень плохая.

Оценка состояния батареи требует ряда сложных вычислений. В эпоху Ниндэ был освоен точный основной алгоритм. Метод оценки, основанный на параметрах батареи, эффективно устранил влияние совокупной ошибки, и оценка была более точной. NCM оценивает точность в 3%, а LFP - примерно в 5%.

«Охранник» защищает аккумулятор и личную безопасность.

У BMS есть еще одна основная функция - «охранник»; это может быть просто понято как роль защиты, главным образом в защите батарей и безопасности высокого напряжения.

Прежде всего, из-за сложности внутренней структуры аккумулятора неправильное обращение с аккумулятором или его повреждение повлияют на срок службы аккумулятора и безопасность. В тяжелых случаях аккумулятор выйдет из-под контроля и вызовет аварию. Функции защиты аккумулятора BMS: с одной стороны, мониторинг состояния аккумулятора в реальном времени; с другой стороны, связь с внешними системами, такими как транспортные средства и зарядные устройства, для своевременного и эффективного управления процессом зарядки и разрядки для предотвращения опасных аварий.

В настоящее время эпоха Ningde реализовала всестороннюю защиту BMS в процессе зарядки, разрядки и выравнивания батареи, а также достигла предотвращения, обнаружения, управления процессом и уменьшения неисправности.

Инженеры тестируют опытный образец зимой в Хэйхэ при -30 ° C

Во-вторых, напряжение аккумуляторной системы может достигать 300-500 В, что намного превышает безопасное напряжение человеческого тела, риск чрезвычайно высок, а защита от высокого напряжения сопровождается. Обнаруживая сопротивление изоляции, блокировку высокого напряжения и состояние реле, BMS обнаруживает и контролирует риск утечки высокого напряжения, которая может произойти, тем самым защищая безопасность водителей, пассажиров и обслуживающего персонала.

Инженеры проводят испытания высокого напряжения на заводе-изготовителе.

Когда дело доходит до безопасности, нельзя не упомянуть функциональную безопасность. Функциональная безопасность лежит в основе разработки системы безопасности BMS для предотвращения, обнаружения и контроля опасностей систем аккумуляторных батарей, вызванных отказами BMS и других компонентов E / E. Эпоха Ниндэ всегда была первой в мире целью разработки безопасных аккумуляторов. Эта отрасль раньше вошла в сферу разработки функциональной безопасности и стала первым предприятием по производству аккумуляторных батарей, которое разработало продукты BMS с целями функциональной безопасности ASILD.

Что такое рейтинг ASILD?

Международный стандарт безопасности ISO26262 делит требования безопасности на уровни безопасности (AIL) от A до D в соответствии со степенью риска для безопасности. Уровень D является наивысшим уровнем и является наиболее строгим требованием безопасности, что означает, что процесс разработки функциональной безопасности и технические требования более строгие, и соответствующие затраты на разработку увеличиваются, а цикл разработки расширяется.

Требования к частоте случайных отказов оборудования для продуктов с разными уровнями безопасности

Рейтинг ASILD требует, чтобы целевая частота отказов продукта по безопасности составляла менее 10 ^ -8 / ч, что означает, что предполагается, что одно транспортное средство будет работать в течение 4 часов в день, и требуется 70000 лет, чтобы проработать до функционального отказа, который нарушает цели безопасности. . И такую низкую вероятность отказа можно сравнить с требованиями к безопасности самолета.

Ningde Times предоставила или сотрудничала со многими отечественными и зарубежными клиентами, такими как BMW, Volkswagen, Peugeot Citroen и Great Wall, для разработки продуктов BMS, которые соответствуют требованиям функциональной безопасности и были единодушно признаны клиентами и сторонними органами по аккредитации. Накапливая богатый проектный опыт, эпоха Ningde постепенно сформировала огромное преимущество в функциональной безопасности продуктов BMS.

На самом деле функция BMS гораздо шире. Его можно охарактеризовать как «маленькое тело, великая мудрость». Система управления аккумуляторной батареей взаимодействует с аккумуляторной батареей, обеспечивая мощную аккумуляторную систему для всего автомобиля. В будущем эпоха Ниндэ также будет идти рука об руку и отправится в более высокий и дальнейший путь!

Расшифровать систему управления батареями BYD

В первую очередь поговорим о батарее Тан и Цинь. Модель должна быть такой же, но количество батареек в аккумуляторном блоке Qin относительно невелико, емкость составляет 13 градусов, а количество Tang больше, 18 градусов. Отдельные батареи представляют собой собственные литий-железо-фосфатные батареи BYD, рассчитанные на 3,2 В и емкость 26 Ач. Почему это не относительно недавняя тройная литиевая батарея? Причина в следующем:

Литий-железо-фосфатный аккумулятор имеет более длительный срок службы и безопасность, и больше подходит для использования в гибридных транспортных средствах.

Ячейка батареи, вероятно, такая же, но она должна быть в автобусе, потому что запасы электроэнергии достигают 120 Ач, у нас только 26 Ач, но примерно столько же, это кубоиды.

Аккумуляторная батарея Tang расположена посередине шасси и имеет относительно большие размеры и вес. Преимущество размещения на шасси заключается в уменьшении центра тяжести автомобиля без ущерба для пространства багажника. Недостатки, требования к сбросу воды и предотвращению столкновений относительно высоки, при ежедневном использовании следует обращать внимание на эту деталь, чтобы она не пропитывалась, не ударялась.

Это аккумулятор Цинь, расположенный на заднем сиденье перед багажником. Преимущества: Производительность отвода воды и предотвращения столкновений очень хорошая. Недостатки: центр тяжести относительно высокий, что влияет на пространство ствола, а Тан - как раз наоборот.

Способ подключения - последовательное соединение (все ячейки соединены последовательно). Батареи, подключенные последовательно, показаны на рисунке ниже. Изображение похоже на фонарь, который мы использовали раньше. Несколько батарей подключены встык.

В этом режиме подключения каждая ячейка разряжается одним и тем же током и разряжается одним и тем же током. При зарядке заряжается один и тот же ток, и отдельный элемент не может заряжаться и разряжаться без помощи системы выравнивания. Более того, когда ядро батареи заполнено, необходимо прекратить зарядку всего блока батареи. В противном случае сердечник батареи будет перезаряжен и поврежден, и когда один элемент батареи опустеет, весь батарейный блок перестанет разряжаться, в противном случае сердечник батареи выйдет из строя. Нанести урон.

Помните, какие требования к фонарикам? Верно, старые и новые батареи нельзя смешивать, а это означает, что нельзя смешивать батареи с электричеством и без него. Вернемся к батарейному блоку Танга и Цинь, вверху - схематическое изображение, и выбрано несколько батарей. В нормальных условиях их накопители энергии должны быть одинаковыми, заполняться вместе и опорожняться вместе. Если его так зациклили, то в начале статьи проблем не возникнет.

Фактически, после использования батарейного блока в течение определенного периода времени будет разница в емкости каждой батареи. Есть много причин для разницы. Например, батарея имеет непостоянную емкость или внутреннее сопротивление непостоянно, рабочая температура нестабильна и т. Д., Что вызовет разряд. Есть разница в емкости. Если емкость каждой батареи несовместима, появится следующее изображение:

На поверхности есть только одна батарея, которая немного теряет мощность. Так много батареек, должно быть какое-то влияние? Давайте продолжим смотреть вниз, что происходит, когда этот аккумулятор разряжен:

Весь батарейный блок высвобождает 80% энергии, и в это время первоначально неудовлетворенная батарея разряжена, и батарейный блок перестанет разряжаться. Если емкость аккумулятора этого блока аккумуляторов составляет 10 градусов, то в случае наполнения несбалансированный аккумуляторный блок разряжается на 80%, то есть на 8 градусов, и его нельзя разрядить. На первый взгляд, не хватает только 5% мощности, но это приводит к тому, что 20% мощности недоступны. В случае, когда сравнивается всего 4 батареи, если их больше 200, можно представить, насколько велик удар.

Так что же произойдет, если возникнет дисбаланс? Для этого требуется модуль выравнивания системы управления батареями. В модуле выравнивания Тан и Цинь используется метод пассивной компенсации, то есть конденсатор с более высоким напряжением разряжается через шунтирующий резистор для достижения того же напряжения, что и другие элементы. Это оно:

Каждая ячейка имеет резистор, который индивидуально контролируется системой управления батареями. При необходимости цепь этого резистора включается для разряда ячейки. По прошествии определенного времени этот несбалансированный аккумулятор становится таким:

Емкость аккумулятора такая же, зарядка может быть полной, разряд пустой, все вернулось в норму, емкость вернулась, а срок службы батареи вернулся! Звучит красиво, правда? Тогда почему многие автомобили не могут достичь этого эффекта? ?

Во-первых, этот процесс разряда очень медленный! В процессе зарядки ток может достигать 10А и более (10000мА), а этот разряд? Понятно, что максимальный ток, допускаемый этим разрядным резистором, составляет 30 мА ~ в случае, когда система выравнивания всегда находится в наилучшем состоянии равновесия. В то же время требуется около 100 часов, чтобы уравновесить разницу в электроэнергии.

Во-вторых, система выравнивания не всегда работает наилучшим образом. Чтобы иметь хорошее рабочее состояние, система должна знать, какую батарею необходимо разряжать и сколько энергии нужно поставить. Этот процесс не завершается никаким питанием.

Это график разряда литий-железо-фосфатной батареи. Видно, что разница напряжений очень мала и составляет 15% и более. В настоящее время очень сложно или даже невозможно определить, какое ядро аккумулятора нужно разряжать и сколько. Следовательно, чтобы система выравнивания работала эффективно, необходимо использовать батарею менее чем на 15% в реальном времени.

Затем полностью зарядите, дайте автомобилю прийти в равновесие, на этот раз равновесная эффективность будет максимальной, если только автомобиль, или рекомендуется дождаться конца равновесия (то есть приборная панель полностью погаснет). В случае несбалансированной аккумуляторной батареи на одно выравнивание требуется около 20 часов. Вы можете рассчитать, сколько циклов вам нужно, исходя из нехватки энергии в вашей аккумуляторной батарее.

Это также приводит к другой проблеме: после завершения равновесия, немного электричества, затем заполненного, транспортное средство снова войдет в равновесие, на этот раз не следует учитывать в эффективном равновесии? По опыту домовладельца такое равновесие практически недопустимо.

Поскольку аккумуляторные блоки Тан и Цинь не сбалансированы, большинство из них имеют слишком низкое напряжение одной или двух батарей, и необходимо разрядить еще одно большое количество батарей. В случае малой мощности можно правильно пометить оставшиеся ячейки. При высокой мощности система отметит только одну ячейку с самым высоким напряжением, когда она заполнена. Это один. Вполне возможно, что КПД практически ничтожен.

Давайте поговорим о том, что за батарея в норме, какая там проблема. Здесь для отображения данных был позаимствован программный модуль мониторинга батареи DCT компании 14 Qin. Дон этого не поддерживает, но принцип действия аккумулятора такой же.

Когда многие люди проверяют батарею, они обнаруживают, что самое низкое напряжение батареи составляет всего 2,6-2,8 В. Такое ощущение, что проблема с этой батареей, а потом магазин 4S требует замены. 4S устанавливает форму производителя и дает нормальный ответ. Заказчик почувствует производителя. Фактически, более низкое напряжение на одну ячейку является нормальным.

Идеальная ситуация состоит в том, что 5% мощности ниже 3 В для всех ячеек с напряжением, так что все аккумуляторные блоки разряжены. Конечно, такой аккумуляторной батареи практически нет, и он требует очень однородности всех аккумуляторов. В общем, основанием для оценки состояния аккумуляторной батареи является то, что в случае 5% самое низкое напряжение ячейки ниже 3 В, а напряжение ячейки с самым высоким напряжением ниже 3,15 В (разрядка до 5% мгновенного напряжения, Хранение Через некоторое время напряжение будет расти, но не повышаться.

У производителя аккумуляторов есть свой стандарт. Если условия замены соблюдены, вы можете выбрать замену. Однако домовладелец рекомендует использовать правильный метод выравнивания в течение 100 часов. Если эффект неочевиден, измените его. Потому что замена батареи и оригинала имеет некоторое затухание батареи очень сложно сопоставить.

Если возникла проблема с аккумулятором и фактическая емкость уменьшилась, то как бы сильно ни работала система выравнивания, она не поможет. Итак, как вы судите о проблеме с батареей?

Напряжение, вызванное проблемой выравнивания, непостоянно. Когда напряжение составляет 5%, ячейка с самым низким напряжением совпадает с ячейкой с самым низким напряжением при 100%. Проблема с батареей вызвана ячейкой с самым низким напряжением при 5%, но напряжение выше или даже выше при 100%. Если у вас такой аккумулятор, то другого способа заменить проблемный аккумулятор нет. Основной!

Недостаточный заряд и недостаточное время автономной работы: проблема с выравниванием заряда аккумуляторной батареи или проблема с аккумулятором. Решение состоит в том, чтобы сначала определить, в какой ситуации, соответствующие комментарии к лечению были представлены в предыдущей статье.

Зарядка и прыжки: аккумуляторная батарея находится на определенном процентном уровне (например, 96%) при зарядке и сразу достигает 100%, не переходя через процентное значение. Причина в том, что системная отметка о емкости аккумуляторной батареи превышает фактическую емкость аккумуляторной батареи. При зарядке до этого процента напряжение элемента достигает напряжения, необходимого для прекращения зарядки. Поэтому система прекращает зарядку, и в то же время определяется, что в это время мощность составляет 100%, и причиной этой проблемы также является недостаточная зарядка.

Низкая мощность быстро падает: из-за характеристик разряда литий-железо-фосфатной батареи изменения напряжения на длинной платформе в середине настолько малы, что система может только оценить оставшийся заряд. Когда оставшийся заряд ячейки достигает 15% (в этот момент соответствующее напряжение ячейки составляет около 3,18 В), напряжение внезапно падает.

Система управления батареями Тан и Цинь повторно оценит оставшуюся емкость батареи, когда батарея достигнет этого напряжения. Если оставшаяся мощность отображается на уровне 30%, а система переоценивается и считается, что она составляет только 15%, тогда система управления увеличит скорость отображения батареи, в результате исходный 1% может пробежать 800 метров. , и на данный момент может бегать только 400 метров.

Дилемма отечественной системы управления батареями BMS

Разработка транспортных средств на новой энергии идет непросто. За последние два года, с широкомасштабным продвижением и использованием транспортных средств на новой энергии, мы также слышали много «скандалов» о транспортных средствах на новой энергии: самовозгорание, ложный пробег и т. Д., И почему возникают эти проблемы использования? Основной причиной является отсутствие системы управления батареями или использование некачественной незрелой системы управления батареями. Фактически, безопасность транспортных средств на новых источниках энергии всегда была одной из ключевых задач правительства и автомобильной промышленности.

Не так давно четыре министерства и комиссии, включая Министерство науки и технологий, Министерство финансов, Министерство промышленности и информационных технологий и Национальную комиссию по развитию и реформе, совместно издали «приказ о безопасности» для демонстрации и продвижения транспортных средств на новой энергии («Письмо об усилении управления безопасностью энергосберегающих и демонстрационных и рекламных автомобилей на новых источниках энергии»), в котором подчеркивается, что «подключаемые к сети гибридные электромобили и чисто электромобили, которые запускаются в демонстрационную эксплуатацию, должны быть оборудованы настоящими -Система контроля времени (BMS) для состояния технологии эксплуатации транспортного средства, особенно для усиления самовоспламенения аккумуляторной батареи и электромобиля на топливных элементах.Это не установлена система управления батареей, вы можете отдыхать спокойно, например: с точки зрения безопасности , точность, срок службы, емкость разряда и т. д., одна батарея может заряжаться и разряжаться 2000 раз, после того, как аккумуляторная батарея может быть только 1 000 раз, если она оснащена незрелой BMS, невозможно точно контролировать состояние заряда и разряда батареи в режиме реального времени, что с большой вероятностью приведет к чрезмерному локальному потреблению энергии ядром батареи, выделению локального тепла и невозможности передачи информации водителю, что легко приводит к самовозгоранию аккумулятора.

Представители отрасли считают, что установка BMS для превосходного управления батареями может эффективно улучшить использование батареи, предотвратить перезарядку и чрезмерную разрядку батареи, а также продлить срок службы батареи, контролировать рабочее состояние батареи и каждого ядра батареи, эффективно предотвращать АКБ Группа самовоспламеняется, и в случае аварии водитель заранее оповещается о происшествии, чтобы выиграть время для безопасности.

Будущее транспортных средств на новой энергии и систем управления аккумуляторными батареями

Начавшееся в начале 21 века, десятилетие развития автомобильной промышленности Китая с новой энергией, однако, поскольку люди жаждут защиты окружающей среды и возобновляемых источников энергии, автомобили на новой энергии только открыли возможности для развития, а затем открыли шлюзы в течение длительного периода в Будущее, новые транспортные средства энергии будут как вызов, чтобы занять первоначально принадлежит массовому маркетингу традиционных транспортных средств топлива, и в результате необходимости социального развития, захватить долю рынка, можно ожидать.

С нетерпением ожидая быстрого развития транспортных средств на новой энергии, мы должны четко понимать, что развитие технологий является основой для развития отрасли, а стабильные, эффективные, безопасные и надежные продукты являются воплощением технологии. Мы должны знать, что нынешний отечественный автопром новой энергии не дружественен. Частые случаи самовозгорания и неверный запас хода электромобилей выявили недостатки в разработке, испытаниях и стандартах производства новых энергетических аккумуляторных блоков и систем управления аккумуляторными батареями в Китае.

Отсутствие технических параметров и стандартов, а также отсутствие авторитетной организации для проведения авторитетного тестирования BMS, выпускаемых производителями, является текущей дилеммой внутреннего рынка BMS, что приводит к неравномерности продуктов BMS и затруднению продвижения на больших площадях.

Страница содержит содержимое машинного перевода.