A BMS alapfelépítése és működési elve új energiájú járművekhez

Az akkumulátorkezelő rendszernek (BMS) nincs szigorú meghatározása. Ezt a következőképpen érthetjük meg: Az akkumulátorkezelő rendszer egy olyan eszköz, amellyel biztonságosan felügyeli és hatékonyan kezeli az akkumulátorcsomagot, fenntartva az áramellátó rendszer normál működését és meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát. Általánosan ismert, mint akkumulátor dada vagy akkumulátor menedzser. Képes figyelni az akkumulátor működési állapotát (akkumulátorfeszültség, áramerősség és hőmérséklet), megjósolni az akkumulátor kapacitását (SOC) és a megfelelő hátralévő hatótávot, és kezelni tudja az akkumulátort, hogy elkerülje a túl-kisülést, túltöltést, túlmelegedést és az egyes cellák közötti súlyos feszültség-egyensúlytalanságot, maximalizálva az akkumulátor tárolókapacitásának kihasználását és a ciklus élettartamát.

Osztályozás:

Az akkumulátor menedzsment rendszereket felépítésük alapján elosztott rendszerekre, központosított rendszerekre és integrált rendszerekre oszthatjuk.

1. Elosztott rendszer

Alapdefiníció:

Az elosztott BMS-t, más néven moduláris BMS-t, „decentralizált funkciók és központosított menedzsment” jellemzi. Elosztja az akkumulátor adatgyűjtését és egyes feldolgozási funkciókat az akkumulátormodulon vagy akkumulátorcsomagon belüli több független slave vezérlőegységhez, míg a fő vezérlőegység felelős a fejlett algoritmusokért és a jármű kommunikációjáért.

Szakmai jellemzők elemzése:

Előnyök:

• Magas skálázhatóság és modularitás: Slave vezérlőegységek hozzáadásával vagy eltávolításával könnyen alkalmazkodik a különböző teljesítmény- és feszültségszintű platformokhoz, megkönnyítve a platform{0}}alapú tervezést.
• Egyszerű vezetékezés és nagy megbízhatóság: Az egyes modulok mintavevő kábelkötege rendkívül rövid és ügyes, csökkenti a nagy távolságú analóg jelátvitelből származó interferencia kockázatát, és javítja a mérési pontosságot és a rendszer elektromágneses kompatibilitását.
• Magas biztonság: A nagy-feszültség-mintavételezési pontok szétszórtan vannak, csökkentve a nagy-feszültség behatolásának kockázatát a kisfeszültségű-rendszerekbe. A fő vezérlőegység a magas-feszültségű területtől távol is elhelyezhető.

Hátrányok:

• Magas rendszerkomplexitás: Két hardveregység (master és slave) fejlesztését és kezelését, valamint összetett kommunikációs protokollokat igényel.
• Viszonylag magas költség: Több slave vezérlőegység teljes hardverköltsége magasabb lehet.
• Tipikus alkalmazások: elektromos járművek,{0}}nagyméretű energiatároló rendszerek, robotok és egyéb, nagy modularitást, méretezhetőséget, biztonságot és pontosságot igénylő forgatókönyvek.

2. Központosított rendszer

Alapdefiníció:

A központosított BMS egy „integrált adatgyűjtés, központosított feldolgozás” architektúrát alkalmaz. Minden funkció egyetlen központi vezérlőbe van integrálva, és az akkumulátorcellák összes feszültség- és hőmérsékleti jele közvetlenül csatlakozik a központi vezérlő gyűjtőportjaihoz, hosszú kábelkötegeken keresztül.

Szakmai jellemzők elemzése:

Előnyök:

• Egyszerű felépítés, alacsony költség: egyetlen vezérlő, nincs master{0}}szolga kommunikációs protokoll, viszonylag egyszerű szoftverfejlesztés, és a legalacsonyabb összköltség a kis-kapacitású rendszerekben.
• Közvetlen adatfeldolgozás: Az összes adat feldolgozása egyetlen chipen belül történik, így nincs szükség csomópontok közötti szinkronizálásra és átviteli késleltetésre.

Hátrányok:

• Gyenge skálázhatóság: A vezérlő I/O portjai rögzítettek, ami megnehezíti a különböző akkumulátorszámú rendszerekhez való alkalmazkodást.
• Nagy megbízhatósági kockázat: A nagy távolságú{0}}mintavevő kábelkötegek érzékenyek az interferenciára, ami csökkenti a mérési pontosságot; a sok és hosszú kábelköteg magas csatlakozómeghibásodási arányt eredményez.
• Rugalmatlan elrendezés: A központi vezérlőnek közel kell lennie az akkumulátorcsomaghoz, és a kábelköteg elrendezése rögzített, ami nem kedvez a jármű általános elrendezésének.
• Biztonsági veszélyek: Az összes nagyfeszültségű-mintavételi pont egy helyen van koncentrálva, ami egy-pontos meghibásodás kockázatát jelenti, ami a teljes rendszer meghibásodásához vezet.

Tipikus alkalmazások: Alacsony-sebességű elektromos járművek, elektromos szerszámok, kis-kapacitású energiatároló szekrények és fogyasztói elektronika rendkívül szigorú költség- és helyigényekkel.

3. Integrált rendszer

Alapdefiníció:

Az integrált BMS az elektromos és mechanikai alkatrészek mély integrációjának terméke, amely megtestesíti "hardver és szoftver integrációt, magas fokú integrációt". A BMS alapvető hardverfunkcióit (például AFE, MCU) közvetlenül az akkumulátorcsomag vezérlő- és védőkártyájába integrálja, sőt néha fizikailag is integrálódik az akkumulátorcsomag más összetevőivel (például nagyfeszültségű leválasztó eszközökkel, áramérzékelőkkel).

Szakmai jellemzők elemzése:

Előnyök:

• Kis méret, rendkívül nagy helykihasználás: Nagyon alkalmas helyszűke{0}}alkalmazásokhoz.
• Költség- és ellátási lánc optimalizálása: Csökkenti az olyan anyagok mennyiségét, mint a burkolatok és a csatlakozók, leegyszerűsítve a gyártást és az összeszerelést.
• Erős teljesítménycélzás: Optimalizált kialakítás adott akkumulátorcsomagokhoz, optimális teljesítmény elérése érdekében.

Hátrányok:

• Szinte nincs méretezhetőség: Mélyen integrálva az akkumulátorcsomaggal, nem használható más specifikációjú akkumulátorrendszerekhez.
• Nehéz karbantartás és csere: Meghibásodás esetén általában a teljes vezérlőpanel vagy akár a teljes akkumulátormodul cseréje szükséges.
• Hőelvezetési és leválasztási kihívások: A nagy{0}}sűrűségű integráció kihívásokat jelent a hőelvezetés tervezésében, és magasabb követelményeket támaszt a nagy- és kisfeszültségű áramkörök leválasztásával szemben.

Tipikus alkalmazások: fogyasztói elektronika, elektromos kétkerekű{0}}kerekek, kompakt otthoni energiatároló termékek és akkumulátorcsomagok egyes PHEV/HEV járművekhez, amelyek a maximális helykihasználást részesítik előnyben.

Az akkumulátor-kezelő rendszer főként a következő részekből áll: központi feldolgozó egység (más néven fővezérlő modul vagy ECU), adatgyűjtő egység (BMU adatgyűjtő modul), kiegyenlítő egység, kijelző egység, vezérlőelemek (relék, biztosítékok) és érzékelő komponensek (szivárgásérzékelő, áramérzékelők, hőmérséklet-érzékelők stb.).

A központi feldolgozó egység egy fő vezérlőpanelből és egy nagy{0}}feszültségű vezérlő áramkörből áll; az adatgyűjtő egység egy hőmérséklet-gyűjtő modulból és egy feszültséggyűjtő modulból áll. A legtöbb alkalmazásban a kiegyenlítő modul és az érzékelő modul egybe van integrálva; a kijelző egység egy kijelzőpanelből, egy LCD képernyőből, egy billentyűzetből és egy gazdaszámítógépből áll. A CAN terepibusz-technológiát általában arra használják, hogy információkommunikációt valósítsanak meg ezen alkatrészek között, valamint a jármű több-energiájú rendszerével.

Egy új energiajármű-gyártó lítium{0}}ion akkumulátorának akkumulátorkezelő rendszerében a rendszer mester-szolga struktúrát alkalmaz. Egy BMS fő vezérlőmodul legfeljebb 256 adatgyűjtő modult vezérelhet, és minden egyes adatgyűjtő modul legfeljebb 16 feszültségcsatornát és 8 hőmérsékleti csatornát tud összegyűjteni és feldolgozni. Képes valós idejű-figyelni az akkumulátor töltöttségi és lemerülési állapotára, adatfeldolgozásra, SOC-becslésre, hatótávolság-becslésre, töltés- és kisütés-vezérlésre és egyéb funkciókra.

A BMS fő működési elve egyszerűen a következőképpen foglalható össze: Miután az adatgyűjtő áramkör összegyűjti az akkumulátor állapotinformációit, az elektronikus vezérlőegység feldolgozza és elemzi az adatokat, majd az elemzési eredmények alapján vezérlőparancsokat ad ki a rendszeren belüli megfelelő funkcionális moduloknak, és továbbítja az információkat a külvilág felé.

ACEY-BP24-300A400Abms teszter gép, magas fokú automatizálás, gyors tesztelési sebesség és nagy tesztelési pontosság. Túltöltés elleni védelem, túltöltés-helyreállítás, túlkisülés elleni védelem, túltöltés-helyreállítás, túláramvédelem (túltöltési áram és túlkisülési áram), belső ellenállás, saját-fogyasztás, rövidzárlat elleni védelem, túltöltés elleni védelmi idő, túláramvédelmi idő, túlkisülés elleni védelem idő, egyensúlyi áram, egyensúlyi feszültség stb. tesztfunkciójával.

Az akkumulátorok használata az autók energiaellátó rendszereiben összetett folyamat. Az akkumulátoroknak javítaniuk kell a biztonságot, a teljesítménysűrűséget és az energiasűrűséget, valamint csökkenteniük kell az önkisülési sebességet és a költségeket. Ezenkívül figyelembe kell venni a járművekben való használatukkal kapcsolatos számos speciális kérdést, például az akkumulátor konzisztenciáját, az akkumulátorok közötti kapcsolatokat, a szivárgás elleni védelmet és a nagyfeszültségű biztonságot, a szellőzést és a hőelvezetést, az akkumulátorcsomag víz- és porállóságát, valamint a rendszer karbantarthatóságát. Csak ezeknek a problémáknak a megoldásával lehet az akkumulátorokat széles körben alkalmazni az elektromos járművekben.

Acey Intelligensaz energiatároló rendszerekben (ESS), pilóta nélküli légi járművekben (UAV), elektromos kerékpárokban, elektromos robogókban, elektromos kéziszerszámokban, két- és háromkerekű járművekben és kapcsolódó alkalmazásokban használt lítium-ion akkumulátorok számára készült integrált megoldások szállítására szakosodott félautomata és teljesen automata összeszerelő sorokhoz. Ezenkívül az akkumulátor-összeszerelő berendezések teljes skáláját szállítjuk, beleértve a cellaosztályozó gépeket, az akkumulátor-válogató gépeket, a szigetelőpapír-ragasztógépet, a CCD-tesztelőt, a kézi/automatikus akkumulátor-ponthegesztőket, a BMS-tesztelőket, az akkumulátor-tesztelőt és az akkumulátorcsomag-tesztelő rendszereket.

Lépjen kapcsolatba most