Utforska BMS-tekniken för litiumbatteri för tvåhjulingar

Utforska BMS-tekniken för litiumbatteri för tvåhjulingar

Delvis utbyte av blybatterier med litiumbatterier är en trend och enighet har gradvis bildats. Särskilt inom elektriska cyklar, eftersom den nya nationella standarden för elektriska cyklar tog tekniska beslut, började litiumbatterier påskynda deras inträde. Marknadens efterfrågan på elcyklar har ökat kraftigt. Denna typ av politisk resonans med marknaden har gett ett enormt nytt marknadsutrymme för litiumbatterier.

Byte av blybatterier med litiumbatterier kommer att orsaka stora förändringar i det befintliga utbuds- och efterfrågan på marknaden, inte bara på produkt- och tekniksidan utan också på hela försörjningskedjesystemet, affärsmodellen och driftsmodellen.

Följande är delningen av ämnet" Diskussion om BMS-teknik för tvåhjuliga litiumbatterier" gjord av Dr. Yang, VD för FIRSTEK.

FIRSTEK är ett företag som specialiserat sig på R& D, produktion och innovation av batterihanteringssystemplattformsteknik och batteridata. Produkterna används främst inom den civila industrin och kraftverkets energilagring, rena elektriska två- eller trehjul, hjälprobotar och militära kraftfält. För närvarande har vissa produkter exporterats till Europa, Amerika och andra länder. Redan i början av 2018 började FIRSTEK anpassa och utveckla smarta skyddskort för marknaden för delade batteripaket för tvåhjulingar och successivt följdes satser. Mer än 100 000 uppsättningar produkter har använts på marknadsterminalerna.

Den första aspekten är den nuvarande branschläget. För närvarande innehåller tvåhjuliga batterier huvudsakligen två riktningar: för det första blysyrabytet till litiumbatterimarknaden; För det andra litiumbatterimarknaden. Vid byte av blysyra till litiumbatteri används det ursprungliga produktformade gränssnittet på bilen. BMS-produkten är baserad på en ren hårdvaruskyddslösning. Det är svårt att uppnå kommunikationsfunktioner. Samtidigt är det lätt att antända under användning och det tar lång tid. Skada kontakten. Dessutom, eftersom den inte har kommunikationsfunktionen, kan styrenheten inte kommunicera med batteripaketet och fordonet kan inte uppnå begränsad effektdrift. När det gäller litiumbatterier har de flesta BMS-gränssnitten kommunikationsfunktioner och kan användas för att kommunicera med styrenheter och mätare. Generellt sett kan inte bara information om ström, spänning och fel visas på mätaren. Samtidigt, genom informationsinteraktionen mellan BMS och styrenheten, kan uteffektjustering, datainteraktion etc. uppnås, vilket avsevärt förbättrar fordonets totala prestanda. Denna typ av fordon använder vanligtvis intelligenta skyddskortprodukter.

I den andra aspekten kommer vi att introducera väckningstekniken för smart skyddskort. Tvåhjuliga elfordon verkar enkla, men de faktiska applikationsscenarierna är lite mer komplicerade än bilar. Därefter introducerar jag principerna och applikationsscenarierna för flera väckningsmetoder:

1. Byt för att vakna. Genom hjälpgränssnittet på gränssnittet används omkopplarstatusen för de två noderna för att låta det intelligenta skyddskortet känna igen att batteripaketet finns i bilen eller laddaren och under transport. Den mest uppenbara fördelen är att batteripaketet kan placeras på marken eller under transport för att säkerställa att batteripaketets huvudgränssnitt inte laddas, vilket är till stor nytta för batterisäkerheten. Om BMS inte har igenkänningsfunktion, kan P-positivt och P-negativt för batteripaketet orsaka säkerhetsrisker när batteripaketet alltid laddas. Genom den enklaste switch-wake-up-funktionen kan den enkelt lösa problemet med gränssnittsladdning. Samtidigt kan det också lösa förladdningsfunktionen vid start och undvika antändning av batteripaketet på grund av laddningsprocessen.

2. Ladda väckning. Denna applikation är relaterad till backend-belastningen. Generellt används P-positiva och P-negativa för att detektera om back-end har en belastning för att avgöra om det är i bilens tillstånd att väcka ledningssystemet. Denna funktion är enkel att göra, men det finns fler överväganden i praktiska tillämpningar. Det är inte en enkel lastdetektering, precis efter att ha vaknat, eftersom det inte finns någon annan signalingång, så som en BMS kan den upptäcka när den väcks, men det är omöjligt att upptäcka information om lastborttagning av bilen. Om du vill veta den här informationen måste du ha andra väckningsmetoder i kombination med denna väckningsmetod, annars kan laddningsväckningsfunktionen inte ensam uppnå viloläge. .

3. Vakna efter urladdning. Detta avser väckning av urladdningsströmmen. Den tidigare nämnda lastväckningen används för att upptäcka om det finns en belastning. Urladdningsväckning avser väckning genom att detektera storleken på urladdningsströmmen. Generellt sett placeras batteriet i bilen. När det gäller den elektriska motorcykeln, även om användaren inte har någon användning på en vecka eller två, är batteriet alltid inkopplat i bilen. I det här tillståndet kommer BMS-strömförbrukningen att orsaka. När batteriet är fulladdat håller det högst i cirka 40 dagar. För att kunna förlänga användningstiden kommer vi att göra lite sömnarbete, till exempel hur länge somnar bilen om den inte används och hur man väcker den med BMS efter att ha kommit i viloläge? För närvarande kan det aktuella läget användas för att vakna.

4. Vakna vid laddning. BMS väcks av spänningsutgången från laddaren. Det bör dock noteras att laddaren för laddning och väckning inte kan vara den typ av personbil som behöver utbyta data innan matningsspänningen matas ut. Laddningsväckningen kräver att laddarens&# 39: s arbetsmetod är att tillhandahålla en laddningsspänning för att väcka BMS och sedan överföra till normal laddningsprocess efter datautbyte. Den största fördelen med denna väckningsfunktion är: otillräcklig batteriström leder till underspänning och BMS kan inte fungera automatiskt. Efter att ha vaknat med laddning kan BMS fungera normalt. Denna metod är mycket användbar för underspänningsskydd. Men för att ladda mer rimligt rekommenderar vi i allmänhet att när kunder gör det här, ladda laddaren först genom en liten strömgränsladdning och byt sedan till normal strömladdning efter interaktion med laddningsdata.

5. Kommunikation vaknar. Generellt hänvisar till att väcka BMS genom datakommunikation. I det tvåhjuliga elmotorcykelprojektet vi kontaktade, från billiga 485-kommunikationen till den nuvarande gemensamma CAN-kommunikationen, är det också vanligt att väcka batterihanteringssystemet (BMS) genom dessa kommunikationsmetoder.

6. Vibrationer vaknar. Det är ett sätt att vakna genom att lägga till en vibrationssensor till BMS. Generellt sett är BMS lätt att sova. För att spara ström på den elektriska motorcykeln går BMS automatiskt in i viloläge enligt en viss strategi, men under vilka omständigheter kommer den att vakna? Om en väckningsmetod med hög ström används är kostnaden för designen faktiskt relativt hög och de tekniska indikatorerna är också relativt svåra. En enkel metod kan också uppnås genom vibrationsväckning.

7. Öppna locket för att vakna. Hänvisar huvudsakligen det förpackade batteripaketet används för att registrera onormala händelser när det öppnas onormalt. Denna funktion finns vanligtvis på små batteripaket. De elektroniska låsen på Mobike och OFO-cyklarna är utrustade med denna funktion, främst för att förhindra att användare missbrukar produkten eller öppnar produktkåpan utan tillstånd. Förverkligandet av att vakna när locket öppnas realiseras vanligtvis med en ljussensor. Vanligtvis installeras BMS inuti batteriet utan ljus. BMS kan förverkliga väckningsfunktionen när locket öppnas genom att detektera ljusförändringar.

8. Fjärrväckning. Denna funktion innebär att användaren realiserar BMS-väckningsfunktionen genom att lägga till en fjärrdatamodul. Används vanligtvis för tvåhjuling. Under leasingprocessen betalar inte användaren i tid och enligt schema. Operatören kan låsa batteripaketet på distans, och BMS kommer också att gå i viloläge. I det här fallet kan BMS använda fjärrvakning för att uppnå syftet med återanvändning. Å andra sidan, när batteriet inte har använts på länge, som att placeras i ett hörn av kunden, kan BMS i det här fallet väckas på distans för att hitta batteripaketet och status för batteripaketet kan fjärrövervakas och den aktuella statusen kan överföras till servern. För att undvika slöseri med batteripaketresurser och överladdning av batteriet orsakad av långvarig lagring.

Den tredje delen är beräkningen av SOC för tvåhjuliga fordon. I själva verket är denna aspekt ett relativt hett ämne i personbilar, och det är svårare när det gäller tvåhjulingar än i personbilar, eftersom missbrukssituationen är mer komplicerad. Beräkningen av SOC inkluderar vanligtvis följande metoder: första, ampere-timmars integrationsmetod; för det andra, återställ till fullständig kalibreringsstrategi; tredje, OCV-kalibrering; fjärde, dynamisk kompensation och kalibrering.

Följande är en lista över vanliga faktorer som påverkar SOC-beräkningen vid användning av tvåhjulingar.

Vid tillämpningen av tvåhjuliga fordon belyses problemet på grund av SOC-felet som infördes genom användning av grund laddning och grunt urladdning. De flesta användare använder batteriet när det är fulladdat. Men när tvåhjulingar används laddas de ofta när de är slut och rider nästan när de laddas. Generellt kan batteripaketet inte laddas helt, särskilt i delade batteribyten. Till exempel, när expresscyklister använder delade batteripaket, för att säkerställa praktisk transport, kommer de att byta till ett batteripaket med mer kapacitet när de ser batteriskåpet, vilket kommer att få batteriet att alltid vara i låg laddning och grunt urladdning. Påverkan av felet i det tvåhjuliga fordonets SOC är relativt stort.

För det andra, påverkan av omgivningstemperatur och urladdningshastighet på batteriets' s egen kapacitet. Elektriska motorcyklar har höga temperaturer och låga temperaturer när de kör. Dessa förhållanden har större inverkan på själva batteriet. Som BMS är de ursprungliga uppgifterna vi kan övervaka spänning, ström, temperatur och annan information, men det finns inget sätt att kontrollera batteriet. Dess egen kapacitet sönderfaller inte, så den externa miljön och användningsvanorna hos olika förare har stort inflytande på batteriets' s egen kapacitet.

För det tredje batteriets livslängd. Eftersom kostnaden för att använda batterier för tvåhjuliga fordon är lägre än för personbilar, är batteriets livslängd för tvåhjuliga fordon i allmänhet kortare än för personbilar. Därför måste olika tillverkare vara uppmärksamma på batteriernas livslängd enligt olika modeller och olika kundgrupper.

För det fjärde är inkonsekvensen hos batterierna. Eftersom kapaciteten hos det tvåhjuliga bilbatteripaketet i allmänhet inte är särskilt stor, men laddnings- och urladdningseffekten inte är så liten är batterikärnans konsistens relativt lätt att synas. Speciellt efter ett halvt år och ett år kommer det att finnas en stor skillnad i battericellspänning, vilket allvarligt kommer att påverka uppskattningen av SOC.

För det femte, påverkan av BMS-ström och noggrannhet för förvärv av spänning på SOC-uppskattning. BMS måste skaffa sig rådata batteripaket för SOC-uppskattning. I det tvåhjuliga fordonet BMS, för att bättre möta kundens&# 39: s lågkostnadskrav för BMS, måste emellertid viss noggrannhet ibland ges upp. Men hur mycket noggrannhet bör minskas? Detta måste också beakta graden av inflytande på SOC.

Å andra sidan har BMS-strömförbrukningen också en större inverkan på SOC-uppskattningen. För BMS-applikationer inom fordonsområdet kan BMS uppnå noll strömförbrukning efter att nyckeln stängts av. När lågspänningsströmmen är avstängd stängs BMS av utan strömförbrukning. Men i produkter med låg effekt är BMS inte lätt att uppnå noll strömförbrukning.

BMS-sömn är i allmänhet uppdelad i djup sömn och grunt sömn. När du går in i djup sömn kan det vara under 20 mA. Om du beräknar enligt strömförbrukningsströmmen på 10 mA, kommer du att upptäcka att batteriet är ungefär 40- efter lång tid. Cirka 50 dagar förbrukas batteriet i princip. Så när vi beräknar SOC, måste vi inkludera strömförbrukningen för själva BMS.

Den fjärde aspekten är den nya infrastrukturen för tvåhjulingar. Serviceplattformen för det tvåhjuliga fordonet är fjärrövervakningsplattformen för data. För närvarande görs mer datainsamling och insamlingsarbete. Det är vidare nödvändigt att uppskatta SOH för battericellen och PACK-paketet, som kan ge tidig varning till användaren, undvika batteriet, och det finns negativa effekter på användarens&# 39: s användning.

Vi hittade faktiskt ett problem i det projekt vi kontaktade tidigare, och vi måste lägga fram olika krav för fjärranslutning av dataöverföringsfunktion enligt olika användningsscenarier. Till exempel, när det gäller personbilar, förenade staten senare förslaget att ladda upp data till big data-plattformen för enhetlig övervakning, men för tillämpningen av tvåhjuliga elektriska motorcyklar, är verkligen den fjärranslutna dataöverföringsfunktionen nödvändig? Vi vet att fjärröverföringsfunktionen för data kommer att öka kostnaden. De nuvarande 2G-kortteleoperatörerna kommer inte längre att fungera inom en snar framtid. Förutom den höga energiförbrukningen för en 4G-modul är kostnaden också relativt hög jämfört med kostnaden för ett batteri med liten kapacitet. Med andra ord är kostnaden för installation av en fjärranslutning av dataöverföringsmodul mycket hög. Vissa kunder ökar syftet med fjärranslutning av data för att förhindra förlust av batteripaket. Efter ett eller två års statistik visar man sig att även om värdet på det förlorade batteripaketet betalas direkt är det fortfarande mindre än kostnaden för att lägga till en fjärrmodul till varje batteripaket. Därför är det för närvarande inte så meningsfullt att lägga till fjärröverföringsfunktioner för tvåhjulingar.

tack allihopa!