Rolul BMS (Battery Management System) în vehiculele electrice

December 16, 2022

Introducere

La împiedica mediul nostru de la emisii nocive, electrice vehicule avea cum as il Cel mai bun substitui pentru un mediu durabil. Vehiculele electrice sunt propulsat de motoare electrice, folosind un acumulator mare reîncărcabil plasat în mașină. Evehicule electrice nu produc emisii nocive de evacuare, reduc poluarea fonică și gazele cu efect de seră și sunt o bine alternativă la vehiculele pe benzină sau diesel.

Performanța vehiculelor electrice depinde de diverși factori precum celula-tensiune, baterie sănătate, etc. Pentru obtinerea unui rezultat eficient din bateriile, avem nevoie de un sistem de monitorizare si control a diferitilor parametri legati de il acumulator. Astfel, pentru a îmbunătăți performanța baterii un sistem de management al bateriei (BMS) este folosit în fiecare vehicul electric.

Battery-Parametrii de stare

Pentru gestionarea bateriilor în timpul unei operațiuni EV, este necesară monitorizarea diferitelor stări din interiorul bateriei pentru creșterea performanței și asigurarea siguranței. Stările sau paramentele includ:

Stare de încărcare (SoC)

Deoarece diferite vehicule au un indicator de combustibil, vehiculele electrice au un indicator de stare de încărcare a bateriei (SoC). BMS ajută la indicarea și afișarea stării reale de încărcare a bateriei. SoC-ul unei celule este o valoare procentuală care reprezintă încărcarea rămasă a unei baterii.

Definiția stării de sănătate (SoH)

Durata de viață a celulelor bateriei se deteriorează în timp, iar rezistența internă a bateriei crește în timp ce capacitatea celulei scade. Acest lucru duce la modificări semnificative ale performanței celulei, ceea ce poate face o celulă inadecvată pentru aplicațiile EV. Astfel, este important să urmăriți degradarea performanței celulei, folosind parametrul de stare de sănătate (SoH). Bateria SoH reprezintă parametrii care se schimbă lentă, cum ar fi scăderea capacității și creșterea rezistenței.

Starea funcției (SoF)

Starea funcției (SoF) reprezintă modul în care performanța bateriei îndeplinește cerințele aplicației în timpul funcționării. SoF poate fi o valoare procentuală sau o valoare concretă în kW care reprezintă dacă bateria este capabilă să îndeplinească cererea aplicației sau nu. Cu cuvinte simple, reprezintă diferența dintre puterea disponibilă și puterea cerută.

Acceptarea taxelor (CA)

Acceptarea de încărcare (CA) reprezintă curentul maxim de încărcare pe care bateria îl poate accepta în condiții date (SoC, SoH, temperatură) și pentru o anumită tensiune de încărcare. Este foarte important pentru frânarea regenerativă.

Roluri cheie of a Sistem de gestionare a bateriei (BMS)

Sistemul de management al bateriei trebuie să fie mai avansat odată cu cerințele tot mai mari de performanță ale vehiculelor electrice. În prezent, bateriile litiu-ion sunt inima vehiculelor electrice. Cu toate acestea, bateriile cu litiu-ion au unele probleme, cum ar fi supraîncălzirea și dezechilibrul termic, care pot duce la deteriorarea completă a acumulatorului. Sistemul de management al bateriei îndeplinește următoarele roluri pentru a monitoriza și controla funcționarea bateriei și pentru a asigura siguranța:

Monitorizare celulară:

În funcție de starea de încărcare, fiecare celulă dintr-un modul de baterie experimentează o temperatură diferită, care poate afecta performanța acumulatorului. Diferiți senzori sunt utilizați pentru măsurarea directă a parametrilor de curent, tensiune și temperatură ai unei celule individuale. Celulele bateriei sunt întotdeauna monitorizate la încărcare sau descărcare și orice situație critică este identificată și raportată. Citirile diferiților parametri măsurați de senzori sunt utilizate pentru a evalua parametri precum

Stare de încărcare (SoC)
Stare de sănătate (SoH)
Calcul Energiei
Pragul curent
Energie livrată
Energie și consum de energie
Diagnostics

Optimizarea puterii:

Rezultatul monitorizării celulelor este optimizarea puterii bateriei. Deoarece funcția de monitorizare a celulei determină SOC și SOH, BMS-ul unui vehicul electric menține parametrii SOC și SOH în intervalul specificat. Când bateria se încarcă, BMS determină cât de mult curent este permis în celulele individuale. Când bateria se descarcă, BMS se asigură că nivelul de tensiune nu scade sub un prag.

Siguranță/Protecție:

Sarcina principală a unui BMS este să asigure funcționarea în siguranță a unui pachet de baterii. Dacă o pistă termică este nedetectată, poate provoca o accidentare majoră. După cum sa menționat mai sus, BMS măsoară diferiți parametri ai bateriei pentru a optimiza puterea. Aceleași date sunt folosite și pentru a asigura siguranța acumulatorului. Zona de operare sigură (SOA) este foarte importantă, deoarece este definită ca fiind condițiile de tensiune, curent și temperatură în care bateria poate funcționa fără nicio deteriorare. BMS asigură siguranța acumulatorului prin determinarea supraîncălzirii și gestionarea termică a acumulatorului.

Control de încărcare/descărcare:

Durata de viață a celulelor bateriei se deteriorează în timp. De exemplu, o celulă a bateriei poate fi deteriorată de căldură și începe să se încarce la o tensiune mai mică în comparație cu alte celule. Sistemul de management al bateriei determină astfel de defecțiuni și optimizează procesul de încărcare. BMS îndeplinește, de asemenea, o funcție de echilibrare a celulelor pentru a îmbunătăți durata de viață a bateriei prin reducerea numărului de cicluri de încărcare-descărcare.

Comunicarea

Toate rolurile menționate mai sus ale sistemelor de management al bateriei, cum ar fi monitorizarea celulelor, colectarea de informații despre parametrii celulei etc. sunt realizate fără probleme datorită comunicării dintre diferitele părți. Tipul de comunicare depinde de cerințele aplicației. La vehiculele electrice, informațiile despre baterie și performanța vehiculului și diferiții parametri sunt comunicate de către BMS către unitatea exterioară sau șoferului, astfel încât să poată fi întreprinse acțiuni în timp util în cazul oricărei situații critice.

Despre TTC

Am identificat în mod constant valoarea noii tehnologii realizate de echipa noastră executivă destul de calificată, cu experiență ca profesioniști noștri. La fel ca profesioniștii în domeniul IP pe care îi dăm putere, foamea noastră pentru dezvoltare nu se termină. IMPROVIZĂM, ADAPTĂM și IMPLEMENTĂM într-o manieră strategică.

Consultanti TT oferă o gamă de soluții eficiente, de înaltă calitate pentru gestionarea proprietății intelectuale, de la