የባትሪ አስተዳደር ሥርዓት ምንድን ነው?

ፍቺ

የባትሪ አስተዳደር ሲስተም (BMS) የባትሪ ጥቅሎችን ለመቆጣጠር የተነደፈ ቴክኖሎጂ ሲሆን ይህም የባትሪ ህዋሶችን በማገጣጠም በኤሌክትሪክ በረድፍ x አምድ ማትሪክስ ውቅር በማቀናጀት የታለመውን የቮልቴጅ እና የአሁን ጊዜን ለተወሰነ ጊዜ ተቃራኒውን ለማቅረብ ያስችላል። የሚጠበቁ የጭነት ሁኔታዎች.ቢኤምኤስ የሚሰጠው ቁጥጥር የሚከተሉትን ያጠቃልላል

• ባትሪውን መከታተል
• የባትሪ ጥበቃን መስጠት
• የባትሪውን የአሠራር ሁኔታ መገመት
• የባትሪ አፈጻጸምን በቀጣይነት ማሳደግ
• የስራ ሁኔታን ለውጫዊ መሳሪያዎች ሪፖርት ማድረግ

እዚህ, "ባትሪ" የሚለው ቃል ሙሉውን ጥቅል ያመለክታል;ሆኖም የክትትል እና የቁጥጥር ተግባራት በተለይ በአጠቃላይ የባትሪ ጥቅል ስብስብ ውስጥ ለግለሰብ ሴሎች ወይም ሞጁሎች በሚባሉት የሴሎች ቡድን ላይ ይተገበራሉ።ሊቲየም-አዮን የሚሞሉ ህዋሶች ከፍተኛው የሃይል መጠጋጋት ያላቸው ሲሆን ለብዙ የፍጆታ ምርቶች ከ ላፕቶፖች እስከ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች የባትሪ ማሸጊያዎች መደበኛ ምርጫ ናቸው።እጅግ በጣም ጥሩ ስራ ሲሰሩ፣ በአጠቃላይ ጥብቅ ከሆነው ደህንነቱ የተጠበቀ የስራ ቦታ (SOA) ውጭ የሚሰሩ ከሆነ፣ የባትሪውን አፈጻጸም ከማሳጣት እስከ አደገኛ መዘዞች የሚደርሱ ውጤቶች ካሉ ይቅር የማይሉ ሊሆኑ ይችላሉ።BMS በእርግጠኝነት ፈታኝ የሥራ መግለጫ አለው፣ እና አጠቃላይ ውስብስብነቱ እና የቁጥጥር ስራው እንደ ኤሌክትሪክ፣ ዲጂታል፣ ቁጥጥር፣ ሙቀት እና ሃይድሮሊክ ያሉ ብዙ ዘርፎችን ሊሸፍን ይችላል።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች እንዴት ይሰራሉ?

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች መወሰድ ያለባቸው ቋሚ ወይም ልዩ መመዘኛዎች የሉትም።የቴክኖሎጂ ዲዛይን ወሰን እና የተተገበሩ ባህሪያት በአጠቃላይ ከሚከተሉት ጋር ይዛመዳሉ-

• የባትሪ ጥቅል ወጪዎች፣ ውስብስብነት እና መጠን
• የባትሪው አተገባበር እና ማንኛውም የደህንነት፣ የህይወት ዘመን እና የዋስትና ስጋቶች
• በቂ ያልሆነ የተግባር ደህንነት እርምጃዎች ከተተገበሩ ወጪዎች እና ቅጣቶች በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ከተለያዩ የመንግስት ደንቦች የምስክር ወረቀት መስፈርቶች

የባትሪ ጥቅል ጥበቃ አስተዳደር እና የአቅም አስተዳደር ሁለት አስፈላጊ ባህሪያት ጋር ብዙ BMS ንድፍ ባህሪያት አሉ.እነዚህ ሁለት ባህሪያት እዚህ እንዴት እንደሚሠሩ እንነጋገራለን.የባትሪ ጥቅል ጥበቃ አስተዳደር ሁለት ቁልፍ መድረኮች አሉት፡ ኤሌክትሪክ ጥበቃ፣ ይህም ባትሪው ከ SOA ውጭ ባለው አጠቃቀም እንዲጎዳ አለመፍቀድን እና የሙቀት መከላከያ፣ ይህም ፓኬጁን ወደ SOA ውስጥ ለማቆየት ወይም ለማምጣት ተገብሮ እና/ወይም ንቁ የሙቀት መቆጣጠሪያን ያካትታል።

የኤሌክትሪክ አስተዳደር ጥበቃ: የአሁኑ

የባትሪ ጥቅል የአሁኑን እና የሴል ወይም ሞጁል ቮልቴጅን መከታተል የኤሌክትሪክ መከላከያ መንገድ ነው.የማንኛውም የባትሪ ሴል ኤሌክትሪክ SOA በአሁኑ እና በቮልቴጅ የታሰረ ነው.ምስል 1 የተለመደውን የሊቲየም-አዮን ሴል SOA ያሳያል፣ እና በጥሩ ሁኔታ የተነደፈ BMS ከአምራቹ የሕዋስ ደረጃዎች ውጭ እንዳይሠራ በመከላከል ማሸጊያውን ይከላከላል።በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ተጨማሪ የባትሪ ዕድሜን ለማስተዋወቅ በ SOA ደህንነቱ ዞን ውስጥ ለመኖር ተጨማሪ ማዋረድ ሊተገበር ይችላል።

የሊቲየም-አዮን ህዋሶች ከመሙላት ይልቅ ለኃይል መሙላት የተለያዩ የወቅቱ ገደቦች አሏቸው፣ እና ሁለቱም ሁነታዎች ለአጭር ጊዜ ቢሆንም ከፍተኛ ከፍተኛ ጅረቶችን ማስተናገድ ይችላሉ።የባትሪ ሴል አምራቾች አብዛኛውን ጊዜ ከፍተኛውን ተከታታይ የኃይል መሙላት እና የአሁኑን የመሙላት ገደቦችን ከከፍተኛው የኃይል መሙላት እና የአሁኑን ገደብ ጋር ይገልጻሉ።የአሁኑን ጥበቃ የሚሰጥ BMS በእርግጠኝነት ከፍተኛውን ቀጣይነት ያለው ጅረት ይተገበራል።ይሁን እንጂ, ይህ ጭነት ሁኔታዎች ድንገተኛ ለውጥ መለያ ላይ አስቀድሞ ሊሆን ይችላል;ለምሳሌ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ድንገተኛ ፍጥነት መጨመር.ቢኤምኤስ የአሁኑን እና ከዴልታ ጊዜ በኋላ በማዋሃድ ከፍተኛውን የአሁኑን ክትትል ሊያካትት ይችላል፣ ያለውን የአሁኑን ለመቀነስ ወይም የጥቅሉን አሁኑን ሙሉ በሙሉ ለማቋረጥ በመወሰን።ይህ BMS እንደ አጭር-የወረዳ ሁኔታ የማንኛውንም ነዋሪ ፊውዝ ትኩረት ያልሳበ ነገር ግን ከመጠን በላይ እስካልሆኑ ድረስ ለከፍተኛ ከፍተኛ ፍላጎቶች ይቅር ባይ መሆን ለከፍተኛ ወቅታዊ ከፍታዎች ቅርብ የሆነ ስሜትን እንዲይዝ ያስችለዋል። ረጅም።

የኤሌክትሪክ አስተዳደር ጥበቃ: ቮልቴጅ

ምስል 2 እንደሚያሳየው የሊቲየም-አዮን ሴል በተወሰነ የቮልቴጅ ክልል ውስጥ መሥራት አለበት.እነዚህ የ SOA ወሰኖች በመጨረሻ የሚወሰነው በተመረጠው የሊቲየም-አዮን ሕዋስ ውስጣዊ ኬሚስትሪ እና በማንኛውም ጊዜ የሴሎች ሙቀት ነው።ከዚህም በላይ ማንኛውም የባትሪ ጥቅል ከፍተኛ መጠን ያለው ወቅታዊ የብስክሌት ጉዞ ስለሚያጋጥመው፣ በጭነት ፍላጎቶች ምክንያት እየፈሰሰ እና ከተለያዩ የኃይል ምንጮች ስለሚሞላ፣ እነዚህ የ SOA ቮልቴጅ ገደቦች የባትሪ ዕድሜን ለማመቻቸት የበለጠ ይገደዳሉ።BMS እነዚህ ገደቦች ምን እንደሆኑ ማወቅ አለባቸው እና ለእነዚህ ገደቦች ባለው ቅርበት ላይ በመመስረት ውሳኔዎችን ማዘዝ አለበት።ለምሳሌ፣ ወደ ከፍተኛ የቮልቴጅ ገደብ ሲቃረብ፣ BMS ቀስ በቀስ የኃይል መሙያ አሁኑን እንዲቀንስ ሊጠይቅ ይችላል፣ ወይም ገደቡ ላይ ከተደረሰ የኃይል መሙያው ሙሉ በሙሉ እንዲቋረጥ ሊጠይቅ ይችላል።ነገር ግን፣ ይህ ገደብ ብዙውን ጊዜ የመዝጋት ገደብን በተመለከተ የቁጥጥር ወሬዎችን ለመከላከል ከተጨማሪ ውስጣዊ የቮልቴጅ ሃይስቴሪዝም ታሳቢዎች ጋር አብሮ ይመጣል።በሌላ በኩል፣ ወደ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ገደቡ ሲቃረብ፣ BMS ቁልፍ ንቁ አስጸያፊ ጭነቶች የአሁኑን ፍላጎታቸውን እንዲቀንስ ይጠይቃል።በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ውስጥ, ይህ ለትራፊክ ሞተር ያለውን የተፈቀደውን ጉልበት በመቀነስ ሊከናወን ይችላል.እርግጥ ነው፣ BMS ለአሽከርካሪው የደህንነት ጉዳዮችን ከምንም በላይ ቅድሚያ መስጠት ያለበት የባትሪውን ማሸጊያ እየጠበቀ ዘላቂ ጉዳት እንዳይደርስበት ነው።

የሙቀት አስተዳደር ጥበቃ: የሙቀት መጠን

በግንባር ቀደምትነት፣ የሊቲየም-አዮን ሴሎች ሰፊ የሙቀት መጠን ያላቸው ሊመስሉ ይችላሉ፣ ነገር ግን አጠቃላይ የባትሪ አቅም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይቀንሳል ምክንያቱም የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በሚያስደንቅ ሁኔታ ይቀንሳል።በዝቅተኛ የሙቀት መጠን አቅምን በተመለከተ ከሊድ-አሲድ ወይም ከኒኤምኤች ባትሪዎች በጣም የተሻሉ ናቸው.ነገር ግን ከ0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ (32 ዲግሪ ፋራናይት) በታች መሙላት የአካል ችግር ስላለበት የሙቀት ቁጥጥር በጥበብ አስፈላጊ ነው።የብረታ ብረት ሊቲየም የመትከሉ ክስተት በንዑስ በረዶ መሙላት ወቅት በአኖድ ላይ ሊከሰት ይችላል.ይህ ዘላቂ ጉዳት ነው እና የአቅም መቀነስን ብቻ ሳይሆን ህዋሶች በንዝረት ወይም ሌሎች አስጨናቂ ሁኔታዎች ውስጥ ቢገኙ ለሽንፈት በጣም የተጋለጡ ናቸው።ቢኤምኤስ በማሞቅ እና በማቀዝቀዝ የባትሪ ማሸጊያውን የሙቀት መጠን መቆጣጠር ይችላል።

የተረጋገጠ የሙቀት አስተዳደር ሙሉ በሙሉ የተመካው በባትሪ ማሸጊያው መጠን እና ዋጋ እና የአፈጻጸም አላማዎች፣ የቢኤምኤስ ዲዛይን መስፈርቶች እና የምርት ክፍል ሲሆን ይህም የታለመውን ጂኦግራፊያዊ ክልል (ለምሳሌ አላስካ ከሃዋይ ጋር) ግምት ውስጥ በማስገባት ነው።የሙቀት ማሞቂያው ዓይነት ምንም ይሁን ምን, በአጠቃላይ ከኤሲ የኃይል ምንጭ, ወይም አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ ማሞቂያውን ለመሥራት የታቀደ አማራጭ የነዋሪ ባትሪን ኃይል ማውጣት የበለጠ ውጤታማ ነው.ነገር ግን፣ የኤሌክትሪክ ማሞቂያው መጠነኛ የሆነ የአሁን ስዕል ካለው፣ ከዋናው የባትሪ ጥቅል የሚገኘውን ሃይል እራሱን ለማሞቅ በሲፎን ሊቀዳ ይችላል።የሙቀት ሃይድሪሊክ ስርዓት ከተተገበረ, ከዚያም በማሸጊያው ስብስብ ውስጥ የሚቀዳውን እና የተከፋፈለውን ማቀዝቀዣ ለማሞቅ የኤሌክትሪክ ማሞቂያ ይጠቀማል.

የBMS ንድፍ መሐንዲሶች የሙቀት ኃይልን ወደ ማሸጊያው ውስጥ ለማስገባት የዲዛይናቸው ንግድ ዘዴዎች እንዳላቸው ጥርጥር የለውም።ለምሳሌ፣ የተለያዩ ሃይል ኤሌክትሮኒክስ በBMS ውስጥ ለአቅም አስተዳደር የተሰጡ ማብራት ይቻላል።እንደ ቀጥተኛ ማሞቂያ ውጤታማ ባይሆንም, ምንም ይሁን ምን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.በተለይም የሊቲየም-አዮን ባትሪ ጥቅል የአፈፃፀም መጥፋትን ለመቀነስ ማቀዝቀዝ በጣም አስፈላጊ ነው።ለምሳሌ, ምናልባት የተሰጠው ባትሪ በ 20 ° ሴ ላይ በጥሩ ሁኔታ ይሰራል;የማሸጊያው ሙቀት ወደ 30 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ቢጨምር የአፈፃፀም ብቃቱ በ 20% ሊቀንስ ይችላል.ማሸጊያው ያለማቋረጥ ተሞልቶ በ45°ሴ(113°F) ከሞላ፣ የአፈጻጸም መጥፋት ወደ 50% ከፍ ሊል ይችላል።ለከፍተኛ ሙቀት ማመንጨት በተለይም በፍጥነት በሚሞሉበት እና በሚሞሉ ዑደቶች ወቅት የባትሪ ህይወት ያለጊዜው እርጅና እና መበስበስ ሊሰቃይ ይችላል።ማቀዝቀዝ ብዙውን ጊዜ የሚከናወነው በሁለት ዘዴዎች ነው, ተገብሮ ወይም ንቁ, እና ሁለቱም ቴክኒኮች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ.ተገብሮ ማቀዝቀዝ ባትሪውን ለማቀዝቀዝ በአየር ፍሰት እንቅስቃሴ ላይ የተመሰረተ ነው.በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ውስጥ, ይህ ማለት በመንገዱ ላይ በቀላሉ መጓዙን ያመለክታል.ነገር ግን፣ የአየር ፍጥነትን ከፍ ለማድረግ የአየር ፍጥነት ዳሳሾች ከስልታዊ በሆነ መንገድ በራስ-አስተካክለው ጠላፊ የአየር ግድቦች ሊዋሃዱ ስለሚችሉ ከሚታየው የበለጠ የተራቀቀ ሊሆን ይችላል።የነቃ የሙቀት መቆጣጠሪያ ማራገቢያ በዝቅተኛ ፍጥነት ወይም ተሽከርካሪው በሚቆምበት ጊዜ ሊረዳ ይችላል፣ ነገር ግን ይህ ሁሉ ማድረግ የሚችለው ማሸጊያውን ከአካባቢው የሙቀት መጠን ጋር ማመጣጠን ብቻ ነው።የሚያቃጥል ሞቃት ቀን በሚከሰትበት ጊዜ, ይህ የመጀመሪያውን የማሸጊያ ሙቀትን ሊጨምር ይችላል.Thermal ሃይድሮሊክ ንቁ ማቀዝቀዣ እንደ ማሟያ ስርዓት ሊቀረጽ ይችላል እና በተለምዶ ኤቲሊን-ግሊኮል ማቀዝቀዣን ከተወሰነ ድብልቅ ሬሾ ጋር ይጠቀማል ፣ በኤሌክትሪክ ሞተር በሚነዳ ፓምፕ በቧንቧ / ቱቦዎች ፣ የማከፋፈያ ማከፋፈያዎች ፣ ተሻጋሪ ፍሰት የሙቀት መለዋወጫ (ራዲያተር) , እና የማቀዝቀዣ ሳህን ነዋሪ ከባትሪ ጥቅል ጋር።ቢኤምኤስ በማሸጊያው ውስጥ ያሉትን ሙቀቶች ይከታተላል፣ እና የተለያዩ ቫልቮችን ይከፍታል እና ይዘጋል።

የአቅም አስተዳደር

የባትሪ ጥቅል አቅምን ማሳደግ ቢኤምኤስ ከሚያቀርባቸው በጣም አስፈላጊ የባትሪ አፈጻጸም ባህሪያት አንዱ ነው ሊባል ይችላል።ይህ ጥገና ካልተደረገ፣ የባትሪ ጥቅል በመጨረሻ ራሱን ከጥቅም ውጭ ሊያደርግ ይችላል።የችግሩ መነሻ የባትሪ ጥቅል “ቁልል” (የተከታታይ ህዋሶች ስብስብ) ፍጹም እኩል አለመሆኑ እና በውስጥም በመጠኑ የተለየ የፍሳሽ ወይም የራስ-ፈሳሽ መጠኖች አሉት።መፍሰስ የአምራች ጉድለት ሳይሆን የባትሪ ኬሚስትሪ ባህሪ ነው፣ ምንም እንኳን በደቂቃ የማምረት ሂደት ልዩነቶች በስታቲስቲክስ ሊጎዳ ይችላል።መጀመሪያ ላይ የባትሪ ጥቅል በደንብ የተገጣጠሙ ህዋሶች ሊኖሩት ይችላል፣ ነገር ግን ከጊዜ በኋላ የሴል እና ሴል ተመሳሳይነት እየቀነሰ ይሄዳል፣ በራስ በመፍሰስ ምክንያት ብቻ ሳይሆን ከኃይል መሙያ/ፈሳሽ ብስክሌት መንዳት፣ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን እና አጠቃላይ የቀን መቁጠሪያ እርጅና ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።ይህን ከተረዳህ፣ የሊቲየም-አዮን ህዋሶች እጅግ በጣም ጥሩ አፈጻጸም እንዳላቸው፣ ነገር ግን ከጠባብ SOA ውጭ ቢሰሩ ይቅር የማይባል ሊሆን የሚችለውን ውይይት ቀደም ብሎ አስታውስ።የሊቲየም-አዮን ህዋሶች ከመጠን በላይ ባትሪ መሙላትን በደንብ ስለማይሰሩ ስለሚፈለገው የኤሌክትሪክ ጥበቃ ከዚህ ቀደም ተምረናል።አንዴ ሙሉ ኃይል ከሞሉ ምንም ተጨማሪ ጅረት መቀበል አይችሉም፣ እና ወደ እሱ የሚገፋ ማንኛውም ተጨማሪ ሃይል በሙቀት ይተላለፋል፣ ቮልቴጁ በፍጥነት ከፍ ሊል ይችላል፣ ምናልባትም ወደ አደገኛ ደረጃዎች።ለሴሉ ጤናማ ሁኔታ አይደለም እና ከቀጠለ ዘላቂ ጉዳት እና አደገኛ የአሠራር ሁኔታዎችን ሊያስከትል ይችላል.

የባትሪ ጥቅል ተከታታይ ሕዋስ አደራደር የአጠቃላይ ጥቅል ቮልቴጅን የሚወስነው ሲሆን በአጎራባች ህዋሶች መካከል አለመመጣጠን ማንኛውንም ቁልል ለመሙላት በሚሞከርበት ጊዜ አጣብቂኝ ይፈጥራል።ምስል 3 ይህ ለምን እንደሆነ ያሳያል.አንድ ሰው ፍጹም ሚዛናዊ የሆነ የሴሎች ስብስብ ያለው ከሆነ, ሁሉም ነገር ጥሩ ነው, ምክንያቱም እያንዳንዳቸው በእኩል ፋሽን ስለሚሞሉ, እና የላይኛው የ 4.0 የቮልቴጅ መቆራረጥ ገደብ ሲደረስ የኃይል መሙያው ሊቋረጥ ይችላል.ነገር ግን፣ ሚዛናዊ ባልሆነ ሁኔታ፣ የላይኛው ሕዋስ ቀደም ብሎ የኃይል መሙያ ገደቡ ላይ ይደርሳል፣ እና ሌሎች ስር ያሉ ህዋሶች ወደ ሙሉ አቅም ከመሙላታቸው በፊት የኃይል መሙያው ፍሰት ለእግሩ ማቋረጥ አለበት።

ቢኤምኤስ ወደ ውስጥ የሚያስገባ እና ቀኑን የሚያድነው ወይም በዚህ ጉዳይ ላይ ያለውን የባትሪ መያዣ ነው።ይህ እንዴት እንደሚሰራ ለማሳየት ቁልፍ ፍቺ ማብራራት ያስፈልጋል።የአንድ ሕዋስ ወይም ሞጁል ክፍያ ሁኔታ (SOC) ሙሉ በሙሉ ሲሞላ ከጠቅላላ ክፍያ አንጻር ካለው ክፍያ ጋር ተመጣጣኝ ነው።ስለዚህ፣ በ50% SOC የሚኖር ባትሪ 50% ቻርጅ መደረጉን ያሳያል፣ ይህም ከነዳጅ መለኪያ ጋር ተመሳሳይ ነው።የBMS አቅም አስተዳደር ሁሉም የ SOC ልዩነት በማሸጊያው ስብስብ ውስጥ በእያንዳንዱ ቁልል ላይ ማመጣጠን ነው።ኤስ.ኦ.ሲ በቀጥታ የሚለካ መጠን ስላልሆነ በተለያዩ ቴክኒኮች ሊገመት የሚችል ሲሆን የማመዛዘን ዘዴው ራሱ በአጠቃላይ በሁለት ዋና ዋና ክፍሎች ማለትም ተገብሮ እና ንቁ ነው።ብዙ የጭብጦች ልዩነቶች አሉ, እና እያንዳንዱ አይነት ጥቅማጥቅሞች እና ጉዳቶች አሉት.ለተሰጠው የባትሪ ጥቅል እና አፕሊኬሽኑ የትኛው የተሻለ እንደሆነ ለመወሰን የBMS ንድፍ መሐንዲስ ነው።ተገብሮ ማመጣጠን ለመተግበር በጣም ቀላሉ ነው, እንዲሁም አጠቃላይ የማመጣጠን ጽንሰ-ሐሳብን ለማብራራት.የመተላለፊያ ዘዴው በክምችት ውስጥ ያለ እያንዳንዱ ሕዋስ በጣም ደካማ ከሆነው ሕዋስ ጋር ተመሳሳይ የመሙላት አቅም እንዲኖረው ያስችላል።በአንፃራዊነት ዝቅተኛ ጅረት በመጠቀም፣ ሁሉም ህዋሶች ወደ ከፍተኛው SOC እንዲከፍሉ በቻርጅ ዑደቱ ወቅት ከከፍተኛ የኤስኦሲ ህዋሶች ትንሽ ሀይልን ያንቀሳቅሳል።ምስል 4 ይህ በBMS እንዴት እንደሚከናወን ያሳያል።እሱ እያንዳንዱን ሕዋስ ይከታተላል እና ትራንዚስተር ማብሪያና ማጥፊያ እና ከእያንዳንዱ ሴል ጋር በትይዩ ተገቢውን መጠን ያለው የፍሳሽ ተከላካይ ይጠቀማል።ቢኤምኤስ የተሰጠው ሕዋስ ወደ ክፍያ ገደቡ እየተቃረበ እንደሆነ ሲያውቅ፣ ከመጠን በላይ ጅረት በዙሪያው ወደሚቀጥለው ሕዋስ ከላይ ወደ ታች ይመራዋል።

የማመጣጠን ሂደት የመጨረሻ ነጥቦች፣ በፊት እና በኋላ፣ በስእል 5 ይታያሉ። በማጠቃለል፣ BMS በባትሪ ቁልል ላይ ሚዛኑን የጠበቀ፣ በክምር ውስጥ ያለ ሴል ወይም ሞጁል ከጥቅሉ አሁኑ ጊዜ በተለየ ሁኔታ እንዲታይ በመፍቀድ ከሚከተሉት መንገዶች በአንዱ።

• በጣም ቻርጅ ካደረጉ ሴሎች ውስጥ ክፍያን ማስወገድ፣ ይህም ተጨማሪ ባትሪ መሙላትን ለመከላከል ጭንቅላትን የሚሰጥ እና ብዙም ቻርጅ ያልሞሉ ህዋሶች የበለጠ ኃይል መሙላት እንዲችሉ ያስችላቸዋል።
• በጣም በተሞሉ ህዋሶች ዙሪያ አንዳንድ ወይም ከሞላ ጎደል ሁሉንም የኃይል መሙያዎች አቅጣጫ መቀየር፣በዚህም ብዙም ያልተሞሉ ህዋሶች ረዘም ላለ ጊዜ የኃይል መሙያ አሁኑን እንዲቀበሉ ያስችላቸዋል።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች ዓይነቶች

የባትሪ አስተዳደር ስርአቶች ከቀላል እስከ ውስብስብ እና “ባትሪውን ለመንከባከብ” ዋና መመሪያቸውን ለማሳካት የተለያዩ ቴክኖሎጂዎችን ማቀፍ ይችላሉ።ነገር ግን፣ እነዚህ ስርዓቶች በቶፖሎጂያቸው ላይ ተመስርተው ሊከፋፈሉ ይችላሉ፣ እሱም እንዴት እንደሚጫኑ እና በባትሪ ማሸጊያው ላይ ባሉ ሴሎች ወይም ሞጁሎች ላይ እንደሚሰሩ።

የተማከለ ቢኤምኤስ አርክቴክቸር

በባትሪ ጥቅል ስብስብ ውስጥ አንድ ማዕከላዊ ቢኤምኤስ አለው።ሁሉም የባትሪ ፓኬጆች ከማዕከላዊ BMS ጋር በቀጥታ ተያይዘዋል.የተማከለ BMS መዋቅር በስእል 6 ይታያል. ማዕከላዊው BMS አንዳንድ ጥቅሞች አሉት.የበለጠ የታመቀ ነው፣ እና አንድ ቢኤምኤስ ብቻ ስላለ በጣም ኢኮኖሚያዊ ነው።ሆኖም፣ የተማከለ ቢኤምኤስ ጉዳቶች አሉ።ሁሉም ባትሪዎች ከቢኤምኤስ ጋር በቀጥታ የተገናኙ በመሆናቸው፣ BMS ከሁሉም የባትሪ ፓኬጆች ጋር ለመገናኘት ብዙ ወደቦች ይፈልጋል።ይህ በትላልቅ የባትሪ ጥቅሎች ውስጥ ወደ ብዙ ሽቦዎች ፣ ኬብሎች ፣ ማያያዣዎች ወዘተ ይተረጉማል ፣ ይህም ሁለቱንም መላ መፈለግ እና ጥገናን ያወሳስበዋል ።

ሞዱል ቢኤምኤስ ቶፖሎጂ

ከተማከለ አተገባበር ጋር በሚመሳሰል መልኩ፣ BMS በበርካታ የተባዙ ሞጁሎች የተከፋፈለ ነው፣ እያንዳንዳቸው የተወሰነ የሽቦ ጥቅል እና ተያያዥነት ካለው የባትሪ ቁልል ክፍል ጋር።ምስል 7ን ይመልከቱ። በአንዳንድ ሁኔታዎች እነዚህ የቢኤምኤስ ንዑስ ሞዱሎች በዋና የቢኤምኤስ ሞጁል ቁጥጥር ስር ሊኖሩ ይችላሉ ተግባራቸውም የንዑስ ሞጁሎችን ሁኔታ መከታተል እና ከተጓዳኝ መሳሪያዎች ጋር መገናኘት ነው።ለተባዛው ሞዱላሪቲ ምስጋና ይግባውና መላ መፈለግ እና መጠገን ቀላል ነው፣ እና ወደ ትላልቅ የባትሪ ጥቅሎች ማራዘም ቀላል ነው።ጉዳቱ አጠቃላይ ወጪው ትንሽ ከፍ ያለ ነው፣ እና በመተግበሪያው ላይ በመመስረት ጥቅም ላይ ያልዋሉ ተግባራት ሊኖሩ ይችላሉ።

ዋና/በታች BMS

በፅንሰ-ሀሳብ ከሞዱላር ቶፖሎጂ ጋር ተመሳሳይ ነው ፣ ሆኖም ፣ በዚህ ሁኔታ ፣ ባሪያዎቹ የመለኪያ መረጃን ለማስተላለፍ ብቻ የተገደቡ ናቸው ፣ እና ጌታው ለማስላት እና ለመቆጣጠር እንዲሁም ለውጭ ግንኙነት።ስለዚህ፣ ልክ እንደ ሞጁል ዓይነቶች፣ የባሪያዎቹ ተግባራዊነት ቀላል ስለሚሆን፣ ከዋጋ ያነሰ እና ጥቂት ጥቅም ላይ ያልዋሉ ባህሪያት ስላላቸው ወጭዎቹ ዝቅተኛ ሊሆኑ ይችላሉ።

የተከፋፈለው ቢኤምኤስ አርክቴክቸር

የኤሌክትሮኒካዊ ሃርድዌር እና ሶፍትዌሮች ከሴሎች ጋር በተያያዙ ሽቦዎች በሚገናኙ ሞጁሎች ውስጥ የታሸጉ ከሌሎቹ ቶፖሎጂዎች በእጅጉ የተለየ ነው።የተከፋፈለው BMS ሁሉንም የኤሌክትሮኒክስ ሃርድዌር በመቆጣጠሪያ ሰሌዳ ላይ በቀጥታ በተንቀሳቃሽ ስልክ ወይም ሞጁል ላይ በክትትል ላይ ያለውን ያካትታል።ይህ የኬብሉን ብዛት ወደ ጥቂት ሴንሰሮች ሽቦዎች እና በአጠገባቸው ቢኤምኤስ ሞጁሎች መካከል ያለውን የመገናኛ ሽቦዎች ያቃልላል።ስለዚህ፣ እያንዳንዱ ቢኤምኤስ የበለጠ ራሱን የቻለ፣ እና እንደ አስፈላጊነቱ ስሌቶችን እና ግንኙነቶችን ይቆጣጠራል።ሆኖም፣ ይህ ግልጽ ቀላልነት ቢኖርም፣ ይህ የተቀናጀ ቅጽ በጋሻ ሞጁል ስብስብ ውስጥ ጠልቆ ስለሚኖር መላ መፈለግን እና ጥገናን ችግር ይፈጥራል።በአጠቃላይ የባትሪ ጥቅል መዋቅር ውስጥ ብዙ ቢኤምኤስዎች ስላሉ ወጪዎችም ከፍ ያለ ይሆናሉ።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች አስፈላጊነት

በ BMS ውስጥ የተግባር ደህንነት ከፍተኛ ጠቀሜታ አለው.በክትትል ቁጥጥር ስር ያለ ማንኛውም ሕዋስ ወይም ሞጁል የቮልቴጅ፣ የአሁን እና የሙቀት መጠን ከተቀመጡት የ SOA ገደቦች በላይ እንዳይሆን በመሙላት እና በማፍሰስ ስራ ወቅት ወሳኝ ነው።ገደቦች ለረጅም ጊዜ ካለፉ ፣ ውድ ሊሆን የሚችል የባትሪ ጥቅል መበላሸቱ ብቻ ሳይሆን አደገኛ የሙቀት አማቂ ሁኔታዎች ሊከሰቱ ይችላሉ።በተጨማሪም ዝቅተኛ የቮልቴጅ ገደብ ገደቦች ለሊቲየም-አዮን ሴሎች ጥበቃ እና የተግባር ደህንነት ጥብቅ ቁጥጥር ይደረግባቸዋል.የ Li-ion ባትሪ በዚህ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ውስጥ የሚቆይ ከሆነ፣ የመዳብ dendrites በመጨረሻ በአኖድ ላይ ሊበቅል ይችላል፣ ይህ ደግሞ ከፍ ያለ የራስ-ፈሳሽ መጠኖችን ሊያስከትል እና የደህንነት ስጋቶችን ሊያሳድግ ይችላል።የሊቲየም-አዮን የተጎላበተ ሲስተሞች ከፍተኛ የኢነርጂ እፍጋቱ ለባትሪ አስተዳደር ስህተት ትንሽ ቦታ በማይሰጥ ዋጋ ይመጣል።ለBMSs እና ለሊቲየም-አዮን ማሻሻያዎች ምስጋና ይግባውና ይህ ዛሬ ከሚገኙት በጣም ስኬታማ እና ደህንነቱ የተጠበቀ የባትሪ ኬሚስትሪ አንዱ ነው።

የባትሪ ጥቅል አፈጻጸም የ BMS ቀጣዩ ከፍተኛ ጠቃሚ ባህሪ ነው፣ እና ይህ የኤሌክትሪክ እና የሙቀት አስተዳደርን ያካትታል።አጠቃላይ የባትሪ አቅምን በኤሌክትሪክ ለማመቻቸት በማሸጊያው ውስጥ ያሉት ሁሉም ህዋሶች ሚዛናዊ መሆን አለባቸው፣ ይህ የሚያሳየው በስብሰባው ውስጥ ያሉት ኤስ.ኦ.ሲ.ይህ እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ጥሩ የባትሪ አቅም መፈጠር ብቻ ሳይሆን አጠቃላይ መበላሸትን ለመከላከል ይረዳል እና ደካማ ህዋሶችን ከመጠን በላይ መሙላትን ይቀንሳል.የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ከዝቅተኛ የቮልቴጅ ገደብ በታች እንዳይወጡ መደረግ አለባቸው, ይህ ደግሞ የማስታወስ ችሎታን እና ከፍተኛ የአቅም ማጣትን ያስከትላል.ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሂደቶች ለሙቀት በጣም የተጋለጡ ናቸው, እና ባትሪዎች ምንም ልዩነት የላቸውም.የአካባቢ ሙቀት ሲቀንስ አቅም እና ያለው የባትሪ ሃይል በከፍተኛ ሁኔታ ይጠፋል።ስለዚህ፣ ቢኤምኤስ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ባትሪ ጥቅል ፈሳሽ ማቀዝቀዣ ዘዴ፣ ወይም በሄሊኮፕተር ወይም በሌላ ውስጥ በተካተተው ጥቅል ሞጁሎች ስር የተጫኑትን የነዋሪዎች ማሞቂያ ሰሌዳዎች ላይ የሚኖረውን ውጫዊ የውስጥ ማሞቂያ ሊያካትት ይችላል። አውሮፕላን.በተጨማሪም፣ የቀዘቀዘ የሊቲየም-አዮን ህዋሶችን መሙላት የባትሪ ህይወትን አፈፃፀም የሚጎዳ በመሆኑ በመጀመሪያ የባትሪውን ሙቀት በበቂ ሁኔታ ከፍ ማድረግ አስፈላጊ ነው።አብዛኛዎቹ የሊቲየም-አዮን ህዋሶች ከ 5 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ሲሆኑ በፍጥነት መሙላት አይችሉም እና ከ 0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ሲሆኑ ምንም መሙላት የለባቸውም.በተለመደው የአሠራር አጠቃቀም ወቅት ለተሻለ አፈጻጸም የBMS የሙቀት አስተዳደር ብዙ ጊዜ ባትሪ በጠባብ የወርቅ ክልል ውስጥ መስራቱን ያረጋግጣል (ለምሳሌ 30-35°C)።ይህ አፈጻጸምን ይጠብቃል፣ ረጅም ዕድሜን ያሳድጋል፣ እና ጤናማ፣ አስተማማኝ የባትሪ ጥቅል ያዳብራል።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች ጥቅሞች

አንድ ሙሉ የባትሪ ሃይል ማከማቻ ስርዓት፣ ብዙ ጊዜ BESS ተብሎ የሚጠራው፣ እንደ አፕሊኬሽኑ ላይ በመመስረት በአስር፣ በመቶዎች ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ ሊቲየም-አዮን ህዋሶችን ሊያካትት ይችላል።እነዚህ ስርዓቶች የቮልቴጅ መጠን ከ 100 ቮ ያነሰ ሊሆን ይችላል, ነገር ግን እስከ 800 ቮ ከፍ ሊል ይችላል, እስከ 300A ወይም ከዚያ በላይ የሚደርስ የእሽግ አቅርቦት ሞገድ.የከፍተኛ የቮልቴጅ እሽግ ማንኛውም የተሳሳተ አስተዳደር ለሕይወት አስጊ የሆነ አስከፊ አደጋ ሊያስከትል ይችላል።ስለዚህ ደህንነቱ የተጠበቀ አሰራርን ለማረጋገጥ BMSs በጣም ወሳኝ ናቸው።የቢኤምኤስ ጥቅሞች እንደሚከተለው ሊጠቃለል ይችላል.

• ተግባራዊ ደህንነት.እጅ ወደ ታች፣ ለትልቅ ቅርፀት ሊቲየም-አዮን ባትሪ ጥቅሎች፣ ይህ በተለይ ጥንቃቄ የተሞላበት እና አስፈላጊ ነው።ነገር ግን በላፕቶፖች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ትናንሽ ቅርጸቶች እንኳን ሳይቀር በእሳት መያዛቸው እና ከፍተኛ ጉዳት እንደሚያደርሱ ይታወቃል።በሊቲየም-አዮን የተጎላበተ ሲስተሞችን የሚያካትቱ ምርቶች የተጠቃሚዎች የግል ደህንነት ለባትሪ አስተዳደር ስህተት ትንሽ ቦታ አይሰጥም።
• የህይወት ዘመን እና አስተማማኝነት.የባትሪ ጥቅል ጥበቃ አስተዳደር፣ ኤሌክትሪክ እና ሙቀት፣ ሁሉም ሴሎች ሁሉም በታወጀ የ SOA መስፈርቶች ውስጥ መጠቀማቸውን ያረጋግጣል።ይህ ጥንቃቄ የተሞላበት ክትትል ሴሎቹ በአሰቃቂ አጠቃቀም እና በፍጥነት በሚሞሉ እና በብስክሌት ላይ በሚሽከረከሩበት ወቅት ጥንቃቄ መደረጉን ያረጋግጣል፣ እና ለብዙ አመታት አስተማማኝ አገልግሎት ሊሰጥ የሚችል የተረጋጋ ስርዓት መፈጠሩ አይቀሬ ነው።
• አፈጻጸም እና ክልል.የBMS ባትሪ ጥቅል አቅም አስተዳደር፣ ከሴል-ወደ-ሴል ማመጣጠን በጥቅሉ መገጣጠሚያ ዙሪያ ያሉትን ህዋሶች SOC ለማመጣጠን በሚሰራበት ጊዜ፣ ከፍተኛውን የባትሪ አቅም እውን ለማድረግ ያስችላል።ይህ የቢኤምኤስ ባህሪ ለራስ-ፈሳሽ፣ ለቻርጅ/ፈሳሽ ብስክሌት፣ ለሙቀት ውጤቶች እና አጠቃላይ እርጅና ልዩነቶችን ከግምት ውስጥ ካላስገባ የባትሪ ጥቅል ውሎ አድሮ ራሱን ከጥቅም ውጭ ሊያደርግ ይችላል።
• ምርመራዎች፣ የውሂብ አሰባሰብ እና የውጭ ግንኙነት።የክትትል ስራዎች ሁሉንም የባትሪ ህዋሶች የማያቋርጥ ክትትል ያካትታሉ, የውሂብ ምዝግብ ማስታወሻ በራሱ ለምርመራዎች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል, ነገር ግን ብዙውን ጊዜ በስብሰባው ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ህዋሶች SOC ለመገመት ለሥራው ዓላማ ነው.ይህ መረጃ ስልተ ቀመሮችን ለማመጣጠን ጥቅም ላይ ይውላል፣ ነገር ግን በጋራ ወደ ውጫዊ መሳሪያዎች እና ማሳያዎች በማስተላለፍ የሚገኘውን የነዋሪ ሃይል ለማመልከት፣ የሚጠበቀውን ክልል ወይም ክልል/የህይወት ጊዜ አሁን ባለው አጠቃቀም ላይ ለመገመት እና የባትሪ ጥቅሉን የጤና ሁኔታ ለማቅረብ ያስችላል።
• የዋጋ እና የዋስትና ቅነሳ።BMS ወደ BESS ማስተዋወቅ ወጪዎችን ይጨምራል፣ እና የባትሪ ጥቅሎች ውድ እና አደገኛ ሊሆኑ ይችላሉ።ስርዓቱ የበለጠ የተወሳሰበ, የደህንነት መስፈርቶች ከፍ ያለ ነው, በዚህም ምክንያት ተጨማሪ የ BMS ቁጥጥር መኖር ያስፈልጋል.ነገር ግን የቢኤምኤስ ጥበቃ እና የመከላከያ ጥገና የተግባር ደህንነትን፣ የህይወት ዘመንን እና አስተማማኝነትን፣ አፈጻጸምን እና ክልልን፣ ምርመራን እና የመሳሰሉትን በተመለከተ ከዋስትናው ጋር የተያያዙትን ጨምሮ አጠቃላይ ወጪዎችን እንደሚቀንስ ዋስትና ይሰጣል።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች እና ሲኖፕሲዎች

ማስመሰል በተለይ በሃርድዌር ልማት፣ በፕሮቶታይፕ እና በሙከራ ውስጥ ያሉ የንድፍ ችግሮችን ለመፈተሽ እና ለመፍታት ሲተገበር ለBMS ንድፍ ጠቃሚ አጋር ነው።በጨዋታው ውስጥ ትክክለኛ የሊቲየም-አዮን ሕዋስ ሞዴል፣የቢኤምኤስ አርክቴክቸር የማስመሰል ሞዴል እንደ ምናባዊ ፕሮቶታይፕ እውቅና ያለው ተፈጻሚነት ያለው ዝርዝር መግለጫ ነው።በተጨማሪም ማስመሰል የBMS ቁጥጥር ተግባራትን በተለያዩ የባትሪ እና የአካባቢ ኦፕሬሽን ሁኔታዎች ላይ ያለ ህመም መመርመርን ይፈቅዳል።የትግበራ ጉዳዮችን በጣም ቀደም ብሎ ሊገኙ እና ሊመረመሩ ይችላሉ፣ ይህም በእውነተኛው የሃርድዌር ፕሮቶታይፕ ላይ ከመተግበሩ በፊት የአፈጻጸም እና የተግባር ደህንነት ማሻሻያዎችን ለማረጋገጥ ያስችላል።ይህ የእድገት ጊዜን ይቀንሳል እና የመጀመሪያው የሃርድዌር ፕሮቶታይፕ ጠንካራ እንደሚሆን ለማረጋገጥ ይረዳል.በተጨማሪም፣ በጣም መጥፎ ሁኔታዎችን ጨምሮ ብዙ የማረጋገጫ ሙከራዎች BMS እና የባትሪ ጥቅል በአካል በተጨባጭ በተካተቱ የስርዓት መተግበሪያዎች ውስጥ ሲተገበሩ ሊደረጉ ይችላሉ።

ሲኖፕሲዎች SaberRDለቢኤምኤስ እና ለባትሪ ጥቅል ዲዛይን እና ልማት ፍላጎት ያላቸውን መሐንዲሶች ለማበረታታት ሰፊ የኤሌክትሪክ ፣ ዲጂታል ፣ ቁጥጥር እና የሙቀት ሃይድሮሊክ ሞዴል ቤተ-መጻሕፍት ያቀርባል።ለብዙ ኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች እና የተለያዩ የባትሪ ኬሚስትሪ ዓይነቶች ከመሠረታዊ የውሂብ ሉህ ዝርዝሮች እና የመለኪያ ኩርባዎች ሞዴሎችን በፍጥነት ለማመንጨት መሳሪያዎች አሉ።ስታቲስቲካዊ፣ ውጥረት እና የስህተት ትንታኔዎች አጠቃላይ የBMS አስተማማኝነትን ለማረጋገጥ የድንበር አካባቢዎችን ጨምሮ በተለያዩ የክወና ክልል ውስጥ ማረጋገጥን ይፈቅዳሉ።በተጨማሪም ተጠቃሚዎች አንድን ፕሮጀክት መዝለል እንዲጀምሩ እና ከአስመሳይነት የሚፈለጉትን መልሶች በፍጥነት እንዲደርሱ ለማድረግ ብዙ የንድፍ ምሳሌዎች ቀርበዋል።