Beth yw System Rheoli Batri?

Diffiniad

Mae system rheoli batri (BMS) yn dechnoleg sy'n ymroddedig i oruchwylio pecyn batri, sef cynulliad o gelloedd batri, wedi'i drefnu'n drydanol mewn cyfluniad matrics rhes x colofn i alluogi cyflwyno ystod dargededig o foltedd a cherrynt am gyfnod o amser yn erbyn. senarios llwyth disgwyliedig.Mae'r oruchwyliaeth y mae BMS yn ei darparu fel arfer yn cynnwys:

• Monitro'r batri
• Darparu amddiffyniad batri
• Amcangyfrif cyflwr gweithredol y batri
• Optimeiddio perfformiad batri yn barhaus
• Adrodd statws gweithredol i ddyfeisiau allanol

Yma, mae'r term “batri” yn awgrymu'r pecyn cyfan;fodd bynnag, mae'r swyddogaethau monitro a rheoli yn cael eu cymhwyso'n benodol i gelloedd unigol, neu grwpiau o gelloedd a elwir yn fodiwlau yn y cynulliad pecyn batri cyffredinol.Mae gan gelloedd aildrydanadwy lithiwm-ion y dwysedd ynni uchaf a dyma'r dewis safonol ar gyfer pecynnau batri ar gyfer llawer o gynhyrchion defnyddwyr, o liniaduron i gerbydau trydan.Er eu bod yn perfformio'n wych, gallant fod braidd yn anfaddeugar os cânt eu gweithredu y tu allan i ardal weithredu ddiogel gyffredinol dynn (SOA), gyda chanlyniadau'n amrywio o gyfaddawdu perfformiad y batri i ganlyniadau peryglus llwyr.Yn sicr mae gan y BMS ddisgrifiad swydd heriol, a gall ei gymhlethdod cyffredinol a'i allgymorth goruchwylio rychwantu llawer o ddisgyblaethau megis trydanol, digidol, rheolaeth, thermol a hydrolig.

Sut Mae Systemau Rheoli Batri yn Gweithio?

Nid oes gan systemau rheoli batri set benodol neu unigryw o feini prawf y mae'n rhaid eu mabwysiadu.Mae cwmpas dylunio technoleg a nodweddion a weithredir yn gyffredinol yn cydberthyn â:

• Costau, cymhlethdod a maint y pecyn batri
• Cymhwyso'r batri ac unrhyw bryderon diogelwch, oes a gwarant
• Gofynion ardystio o wahanol reoliadau'r llywodraeth lle mae costau a chosbau yn hollbwysig os oes mesurau diogelwch swyddogaethol annigonol ar waith

Mae yna lawer o nodweddion dylunio BMS, gyda rheolaeth amddiffyn pecynnau batri a rheoli gallu yn ddwy nodwedd hanfodol.Byddwn yn trafod sut mae'r ddwy nodwedd hyn yn gweithio yma.Mae gan reolaeth amddiffyn pecynnau batri ddau faes allweddol: amddiffyniad trydanol, sy'n awgrymu peidio â chaniatáu i'r batri gael ei niweidio trwy ddefnydd y tu allan i'w SOA, ac amddiffyniad thermol, sy'n cynnwys rheolaeth tymheredd goddefol a / neu weithredol i gynnal neu ddod â'r pecyn i'w SOA.

Diogelu Rheolaeth Trydanol: Cyfredol

Monitro cerrynt pecyn batri a folteddau celloedd neu fodiwlau yw'r ffordd i amddiffyniad trydanol.Mae SOA trydanol unrhyw gell batri wedi'i rwymo gan gerrynt a foltedd.Mae Ffigur 1 yn dangos SOA cell lithiwm-ion nodweddiadol, a bydd BMS wedi'i ddylunio'n dda yn amddiffyn y pecyn trwy atal gweithrediad y tu allan i raddfeydd celloedd y gwneuthurwr.Mewn llawer o achosion, gellir defnyddio derating pellach i fyw o fewn y parth diogel SOA er budd hyrwyddo oes batri pellach.

Mae gan gelloedd lithiwm-ion derfynau cerrynt gwahanol ar gyfer codi tâl nag ar gyfer gollwng, a gall y ddau fodd drin ceryntau brig uwch, er am gyfnodau byr.Mae gweithgynhyrchwyr celloedd batri fel arfer yn nodi uchafswm codi tâl parhaus a gollwng terfynau cyfredol, ynghyd â chodi tâl brig a rhyddhau terfynau cyfredol.Bydd BMS sy'n darparu amddiffyniad cerrynt yn sicr yn cymhwyso uchafswm cerrynt di-dor.Fodd bynnag, efallai y bydd hyn yn cael ei ragflaenu i gyfrif am newid sydyn mewn amodau llwyth;er enghraifft, cyflymiad sydyn cerbyd trydan.Gall BMS ymgorffori monitro cerrynt brig trwy integreiddio'r cerrynt ac ar ôl amser delta, gan benderfynu naill ai lleihau'r cerrynt sydd ar gael neu dorri ar draws y cerrynt pecyn yn gyfan gwbl.Mae hyn yn caniatáu i'r BMS feddu ar sensitifrwydd bron yn syth i gopaau cerrynt eithafol, megis cyflwr cylched byr nad yw wedi dal sylw unrhyw ffiwsiau preswyl, ond sydd hefyd yn maddau i alwadau brig uchel, cyn belled nad ydynt yn ormodol hefyd. hir.

Diogelu Rheolaeth Trydanol: Foltedd

Mae Ffigur 2 yn dangos bod yn rhaid i gell lithiwm-ion weithredu o fewn ystod foltedd penodol.Yn y pen draw, bydd y ffiniau SOA hyn yn cael eu pennu gan gemeg gynhenid ​​y gell lithiwm-ion a ddewiswyd a thymheredd y celloedd ar unrhyw adeg benodol.Ar ben hynny, gan fod unrhyw becyn batri yn profi cryn dipyn o feicio cyfredol, gan ollwng oherwydd gofynion llwyth a chodi tâl o amrywiaeth o ffynonellau ynni, mae'r terfynau foltedd SOA hyn fel arfer yn cael eu cyfyngu ymhellach i wneud y gorau o oes y batri.Rhaid i'r BMS wybod beth yw'r terfynau hyn a bydd yn mynnu penderfyniadau ar sail agosrwydd at y trothwyon hyn.Er enghraifft, wrth nesáu at y terfyn foltedd uchel, gall BMS ofyn am ostyngiad graddol yn y cerrynt gwefru, neu gall ofyn i'r cerrynt gwefru gael ei derfynu'n gyfan gwbl os cyrhaeddir y terfyn.Fodd bynnag, mae ystyriaethau hysteresis foltedd cynhenid ​​ychwanegol yn cyd-fynd â'r terfyn hwn fel arfer er mwyn atal clebran rheoli am y trothwy cau.Ar y llaw arall, wrth nesáu at y terfyn foltedd isel, bydd BMS yn gofyn i lwythi troseddu gweithredol allweddol leihau eu gofynion presennol.Yn achos cerbyd trydan, gellir gwneud hyn trwy leihau'r trorym a ganiateir sydd ar gael i'r modur tyniant.Wrth gwrs, mae'n rhaid i'r BMS roi'r flaenoriaeth uchaf i ystyriaethau diogelwch y gyrrwr wrth amddiffyn y pecyn batri i atal difrod parhaol.

Diogelu Rheoli Thermol: Tymheredd

Ar yr olwg gyntaf, efallai y bydd yn ymddangos bod gan gelloedd lithiwm-ion ystod gweithredu tymheredd eang, ond mae gallu batri cyffredinol yn lleihau ar dymheredd isel oherwydd bod cyfraddau adwaith cemegol yn arafu'n rhyfeddol.O ran gallu ar dymheredd isel, maent yn perfformio'n llawer gwell na batris asid plwm neu NiMh;fodd bynnag, mae rheoli tymheredd yn ddarbodus yn hanfodol gan fod codi tâl o dan 0 ° C (32 ° F) yn broblem gorfforol.Gall ffenomen platio lithiwm metelaidd ddigwydd ar yr anod yn ystod codi tâl is-rewi.Mae hwn yn ddifrod parhaol ac nid yn unig yn arwain at lai o gapasiti, ond mae celloedd yn fwy agored i fethiant os ydynt yn destun dirgryniadau neu amodau straen eraill.Gall BMS reoli tymheredd y pecyn batri trwy wresogi ac oeri.

Mae rheolaeth thermol wedi'i gwireddu yn gwbl ddibynnol ar faint a chost y pecyn batri ac amcanion perfformiad, meini prawf dylunio'r BMS, ac uned gynnyrch, a all gynnwys ystyried rhanbarth daearyddol wedi'i dargedu (ee Alaska yn erbyn Hawaii).Waeth beth fo'r math o wresogydd, yn gyffredinol mae'n fwy effeithiol tynnu ynni o ffynhonnell pŵer AC allanol, neu fatri preswylydd amgen i weithredu'r gwresogydd pan fo angen.Fodd bynnag, os oes gan y gwresogydd trydan tyniad cerrynt cymedrol, gellir seiffno ynni o'r pecyn batri cynradd i gynhesu ei hun.Os gweithredir system hydrolig thermol, yna defnyddir gwresogydd trydan i gynhesu'r oerydd sy'n cael ei bwmpio a'i ddosbarthu trwy gydol y cynulliad pecyn.

Heb os, mae gan beirianwyr dylunio BMS driciau o'u crefft dylunio i ollwng ynni gwres i'r pecyn.Er enghraifft, gellir troi amrywiol electroneg pŵer y tu mewn i'r BMS sy'n ymroddedig i reoli gallu ymlaen.Er nad yw mor effeithlon â gwresogi uniongyrchol, gellir ei drosoli beth bynnag.Mae oeri yn arbennig o hanfodol i leihau colli perfformiad pecyn batri lithiwm-ion.Er enghraifft, efallai bod batri penodol yn gweithredu'n optimaidd ar 20 ° C;os yw tymheredd y pecyn yn cynyddu i 30 ° C, gellid lleihau ei effeithlonrwydd perfformiad cymaint ag 20%.Os caiff y pecyn ei wefru'n barhaus a'i ailwefru ar 45 ° C (113 ° F), gall y golled perfformiad godi i 50% yn fawr.Gall bywyd batri hefyd ddioddef o heneiddio cynamserol a diraddio os yw'n agored i gynhyrchu gwres gormodol yn barhaus, yn enwedig yn ystod cylchoedd gwefru a gollwng cyflym.Fel arfer cyflawnir oeri trwy ddau ddull, goddefol neu weithredol, a gellir defnyddio'r ddau dechneg.Mae oeri goddefol yn dibynnu ar symudiad llif aer i oeri'r batri.Yn achos cerbyd trydan, mae hyn yn awgrymu ei fod yn syml yn symud i lawr y ffordd.Fodd bynnag, gall fod yn fwy soffistigedig nag y mae'n ymddangos, oherwydd gallai synwyryddion cyflymder aer gael eu hintegreiddio i argaeau aer diffygiol sy'n addasu'n awtomatig yn strategol i sicrhau'r llif aer mwyaf posibl.Gall gweithredu ffan gweithredol a reolir gan dymheredd helpu ar gyflymder isel neu pan fydd y cerbyd wedi stopio, ond y cyfan y gall hyn ei wneud yw cydraddoli'r pecyn â'r tymheredd amgylchynol o'i amgylch.Os bydd diwrnod poeth crasboeth, gallai hyn gynyddu tymheredd cychwynnol y pecyn.Gellir dylunio oeri gweithredol hydrolig thermol fel system gyflenwol, ac fel arfer mae'n defnyddio oerydd ethylene-glycol gyda chymhareb cymysgedd benodol, wedi'i gylchredeg trwy bwmp sy'n cael ei yrru gan fodur trydan trwy bibellau / pibellau, maniffoldiau dosbarthu, cyfnewidydd gwres traws-lif (rheiddiadur) , a phreswylydd plât oeri yn erbyn y cynulliad pecyn batri.Mae BMS yn monitro'r tymheredd ar draws y pecyn, ac yn agor ac yn cau falfiau amrywiol i gynnal tymheredd y batri cyffredinol o fewn ystod tymheredd cul i sicrhau'r perfformiad batri gorau posibl.

Rheoli Cynhwysedd

Gellir dadlau bod gwneud y mwyaf o gapasiti pecyn batri yn un o'r nodweddion perfformiad batri mwyaf hanfodol y mae BMS yn eu darparu.Os na wneir y gwaith cynnal a chadw hwn, gall pecyn batri wneud ei hun yn ddiwerth yn y pen draw.Gwraidd y mater yw nad yw “pentwr” pecyn batri (cyfres o gelloedd) yn berffaith gyfartal ac yn ei hanfod mae ganddo gyfraddau gollwng neu hunan-ollwng ychydig yn wahanol.Nid yw gollyngiadau yn ddiffyg gwneuthurwr ond yn nodwedd cemeg batri, er y gallai amrywiadau manwl iawn yn y broses weithgynhyrchu effeithio'n ystadegol arno.I ddechrau efallai y bydd gan becyn batri gelloedd sy'n cyfateb yn dda, ond dros amser, mae'r tebygrwydd cell-i-gell yn diraddio ymhellach, nid yn unig oherwydd hunan-ryddhau, ond hefyd yn cael ei effeithio gan feicio gwefr / rhyddhau, tymheredd uchel, a heneiddio calendr cyffredinol.Gan ddeall hynny, cofiwch yn gynharach y drafodaeth bod celloedd lithiwm-ion yn perfformio'n wych, ond gallant fod braidd yn anfaddeugar os cânt eu gweithredu y tu allan i SOA tynn.Fe wnaethom ddysgu o'r blaen am amddiffyniad trydanol gofynnol oherwydd nid yw celloedd lithiwm-ion yn delio'n dda â gor-wefru.Unwaith y byddant wedi'u gwefru'n llawn, ni allant dderbyn mwy o gerrynt, ac mae unrhyw ynni ychwanegol sy'n cael ei wthio i mewn iddo yn cael ei drawsyrru mewn gwres, gyda foltedd yn codi'n gyflym o bosibl, i lefelau peryglus o bosibl.Nid yw'n sefyllfa iach i'r gell a gall achosi difrod parhaol ac amodau gweithredu anniogel os bydd yn parhau.

Arae celloedd cyfres pecyn batri yw'r hyn sy'n pennu foltedd cyffredinol y pecyn, ac mae diffyg cyfatebiaeth rhwng celloedd cyfagos yn creu cyfyng-gyngor wrth geisio gwefru unrhyw bentwr.Mae Ffigur 3 yn dangos pam.Os oes gan un set berffaith o gelloedd, mae popeth yn iawn gan y bydd pob un yn codi tâl cyfartal, a gellir torri'r cerrynt gwefru pan gyrhaeddir y trothwy foltedd 4.0 uchaf.Fodd bynnag, yn y senario anghytbwys, bydd y gell uchaf yn cyrraedd ei therfyn codi tâl yn gynnar, ac mae angen terfynu'r cerrynt codi tâl ar gyfer y goes cyn i gelloedd gwaelodol eraill gael eu codi i'w capasiti llawn.

Y BMS yw'r hyn sy'n camu i mewn ac yn arbed y dydd, neu'r pecyn batri yn yr achos hwn.I ddangos sut mae hyn yn gweithio, mae angen esbonio diffiniad allweddol.Mae cyflwr gwefr (SOC) cell neu fodiwl ar amser penodol yn gymesur â'r tâl sydd ar gael o'i gymharu â chyfanswm y tâl pan gaiff ei wefru'n llawn.Felly, mae batri sy'n byw ar 50% SOC yn awgrymu ei fod wedi'i wefru o 50%, sy'n debyg i ffigur teilyngdod mesurydd tanwydd.Mae rheoli capasiti BMS yn ymwneud â chydbwyso amrywiad y SOC ar draws pob pentwr yn y cynulliad pecyn.Gan nad yw'r SOC yn swm y gellir ei fesur yn uniongyrchol, gellir ei amcangyfrif gan dechnegau amrywiol, ac mae'r cynllun cydbwyso ei hun yn gyffredinol yn perthyn i ddau brif gategori, goddefol a gweithredol.Mae yna lawer o amrywiadau o themâu, ac mae gan bob math fanteision ac anfanteision.Mater i beiriannydd dylunio BMS yw penderfynu pa un sydd orau ar gyfer y pecyn batri a roddir a'i gymhwysiad.Cydbwyso goddefol yw'r hawsaf i'w weithredu, yn ogystal ag egluro'r cysyniad cydbwyso cyffredinol.Mae'r dull goddefol yn caniatáu i bob cell yn y pentwr gael yr un gallu â gwefr â'r gell wannaf.Gan ddefnyddio cerrynt cymharol isel, mae'n gwennol ychydig o ynni o gelloedd SOC uchel yn ystod y cylch codi tâl fel bod pob cell yn codi tâl i'w SOC uchaf.Mae Ffigur 4 yn dangos sut y cyflawnir hyn gan y BMS.Mae'n monitro pob cell ac yn trosoledd switsh transistor a gwrthydd rhyddhau o faint priodol ochr yn ochr â phob cell.Pan fydd y BMS yn synhwyro bod cell benodol yn agosáu at ei therfyn gwefr, bydd yn llywio'r cerrynt gormodol o'i chwmpas i'r gell nesaf islaw mewn modd o'r brig i lawr.

Dangosir pwyntiau terfyn y broses gydbwyso, cyn ac ar ôl, yn Ffigur 5. I grynhoi, mae BMS yn cydbwyso pentwr batri trwy ganiatáu i gell neu fodiwl mewn pentwr weld cerrynt gwefru gwahanol na cherrynt y pecyn mewn un o'r ffyrdd canlynol:

• Tynnu'r wefr o'r celloedd â'r gwefr fwyaf, sy'n rhoi lle i gerrynt gwefru ychwanegol i atal codi gormod, ac yn caniatáu i'r celloedd â llai o wefr gael mwy o gerrynt gwefru
• Ailgyfeirio rhai neu bron y cyfan o'r cerrynt gwefru o amgylch y celloedd â'r gwefr fwyaf, a thrwy hynny ganiatáu i'r celloedd â gwefr lai dderbyn cerrynt gwefru am gyfnod hwy o amser.

Mathau o Systemau Rheoli Batri

Mae systemau rheoli batris yn amrywio o syml i gymhleth a gallant gofleidio ystod eang o wahanol dechnolegau i gyflawni eu prif gyfarwyddeb i “ofalu am y batri.”Fodd bynnag, gellir categoreiddio'r systemau hyn yn seiliedig ar eu topoleg, sy'n ymwneud â sut maent yn cael eu gosod ac yn gweithredu ar y celloedd neu'r modiwlau ar draws y pecyn batri.

Pensaernïaeth BMS ganolog

Mae ganddo un BMS canolog yn y gwasanaeth pecyn batri.Mae'r holl becynnau batri wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â'r BMS canolog.Dangosir strwythur BMS canolog yn Ffigur 6. Mae gan y BMS canoledig rai manteision.Mae'n fwy cryno, ac mae'n tueddu i fod y mwyaf darbodus gan mai dim ond un BMS sydd.Fodd bynnag, mae anfanteision i BMS canolog.Gan fod yr holl fatris wedi'u cysylltu â'r BMS yn uniongyrchol, mae angen llawer o borthladdoedd ar y BMS i gysylltu â'r holl becynnau batri.Mae hyn yn golygu llawer o wifrau, ceblau, cysylltwyr, ac ati mewn pecynnau batri mawr, sy'n cymhlethu datrys problemau a chynnal a chadw.

Topoleg BMS fodiwlaidd

Yn debyg i weithrediad canolog, mae'r BMS wedi'i rannu'n nifer o fodiwlau dyblyg, pob un â bwndel pwrpasol o wifrau a chysylltiadau â rhan neilltuedig gyfagos o stac batri.Gweler Ffigur 7. Mewn rhai achosion, gall yr is-fodiwlau BMS hyn fod o dan arolygiaeth modiwl BMS sylfaenol a'i swyddogaeth yw monitro statws yr is-fodiwlau a chyfathrebu ag offer ymylol.Diolch i'r modiwlaredd dyblyg, mae datrys problemau a chynnal a chadw yn haws, ac mae ymestyn pecynnau batri mwy yn syml.Yr anfantais yw bod costau cyffredinol ychydig yn uwch, ac efallai y bydd swyddogaethau nas defnyddir yn cael eu dyblygu yn dibynnu ar y cais.

BMS cynradd/isradd

Yn gysyniadol debyg i'r topoleg fodiwlaidd, fodd bynnag, yn yr achos hwn, mae'r caethweision yn fwy cyfyngedig i drosglwyddo gwybodaeth fesur yn unig, ac mae'r meistr yn ymroddedig i gyfrifiant a rheolaeth, yn ogystal â chyfathrebu allanol.Felly, er fel y mathau modiwlaidd, gall y costau fod yn is gan fod ymarferoldeb y caethweision yn tueddu i fod yn symlach, gyda llai o orbenion yn debygol a llai o nodweddion nas defnyddir.

Pensaernïaeth BMS wedi'i ddosbarthu

Yn wahanol iawn i'r topolegau eraill, lle mae'r caledwedd a'r meddalwedd electronig wedi'u crynhoi mewn modiwlau sy'n rhyngwynebu â'r celloedd trwy fwndeli o wifrau atodedig.Mae BMS dosranedig yn ymgorffori'r holl galedwedd electronig ar fwrdd rheoli a osodir yn uniongyrchol ar y gell neu'r modiwl sy'n cael ei fonitro.Mae hyn yn lleddfu'r rhan fwyaf o'r ceblau i ychydig o wifrau synhwyrydd a gwifrau cyfathrebu rhwng modiwlau BMS cyfagos.O ganlyniad, mae pob BMS yn fwy hunangynhwysol, ac yn trin cyfrifiannau a chyfathrebiadau yn ôl yr angen.Fodd bynnag, er gwaethaf y symlrwydd ymddangosiadol hwn, mae'r ffurf integredig hon yn gwneud datrys problemau a chynnal a chadw yn gallu bod yn broblemus, gan ei fod yn ddwfn y tu mewn i gynulliad modiwl tarian.Mae costau hefyd yn tueddu i fod yn uwch gan fod mwy o BMS yn strwythur cyffredinol y pecyn batri.

Pwysigrwydd Systemau Rheoli Batri

Mae diogelwch swyddogaethol o'r pwys mwyaf mewn BMS.Mae'n hanfodol yn ystod gweithrediad codi tâl a gollwng, i atal foltedd, cerrynt a thymheredd unrhyw gell neu fodiwl dan reolaeth oruchwylio rhag mynd y tu hwnt i derfynau SOA diffiniedig.Os eir y tu hwnt i'r terfynau am gyfnod o amser, nid yn unig y mae pecyn batri a allai fod yn ddrud yn cael ei beryglu, ond gallai amodau thermol peryglus redeg i ffwrdd.Ar ben hynny, mae terfynau trothwy foltedd is hefyd yn cael eu monitro'n drylwyr ar gyfer amddiffyn y celloedd lithiwm-ion a diogelwch swyddogaethol.Os yw'r batri Li-ion yn aros yn y cyflwr foltedd isel hwn, gallai dendritau copr dyfu ar yr anod yn y pen draw, a all arwain at gyfraddau hunan-ollwng uchel a chodi pryderon diogelwch posibl.Daw dwysedd ynni uchel systemau wedi'u pweru â lithiwm-ion am bris sy'n gadael ychydig o le ar gyfer gwall rheoli batri.Diolch i BMSs, a gwelliannau lithiwm-ion, dyma un o'r cemegau batri mwyaf llwyddiannus a diogel sydd ar gael heddiw.

Perfformiad y pecyn batri yw'r nodwedd bwysicaf nesaf o BMS, ac mae hyn yn cynnwys rheolaeth drydanol a thermol.Er mwyn gwneud y gorau o gapasiti cyffredinol y batri yn drydanol, mae'n ofynnol i'r holl gelloedd yn y pecyn fod yn gytbwys, sy'n awgrymu bod SOC celloedd cyfagos ledled y cynulliad tua'r un faint.Mae hyn yn eithriadol o bwysig oherwydd nid yn unig y gellir gwireddu'r capasiti batri gorau posibl, ond mae'n helpu i atal diraddio cyffredinol ac yn lleihau'r mannau problemus posibl rhag codi gormod o gelloedd gwan.Dylai batris lithiwm-ion osgoi rhyddhau o dan derfynau foltedd isel, oherwydd gall hyn arwain at effeithiau cof a cholli cynhwysedd sylweddol.Mae prosesau electrocemegol yn agored iawn i dymheredd, ac nid yw batris yn eithriad.Pan fydd tymheredd amgylcheddol yn gostwng, mae'r capasiti a'r ynni batri sydd ar gael yn rholio i ffwrdd yn sylweddol.O ganlyniad, gall BMS ddefnyddio gwresogydd mewn-lein allanol sy'n byw ar, dyweder, system oeri hylif pecyn batri cerbyd trydan, neu blatiau gwresogydd preswyl sy'n cael eu troi ymlaen sy'n cael eu gosod o dan fodiwlau pecyn sydd wedi'u hymgorffori mewn hofrennydd neu arall. awyrennau.Yn ogystal, gan fod gwefru celloedd ïon lithiwm wedi'u ffrio yn niweidiol i berfformiad bywyd batri, mae'n bwysig codi tymheredd y batri yn ddigonol yn gyntaf.Ni all y rhan fwyaf o gelloedd ïon lithiwm gael eu gwefru'n gyflym pan fyddant yn llai na 5 ° C ac ni ddylid eu codi o gwbl pan fyddant yn is na 0 ° C.I gael y perfformiad gorau posibl yn ystod defnydd gweithredol arferol, mae rheolaeth thermol BMS yn aml yn sicrhau bod batri'n gweithredu o fewn rhanbarth gweithredu cul Elen Benfelen (ee 30 – 35°C).Mae hyn yn diogelu perfformiad, yn hyrwyddo bywyd hirach, ac yn meithrin pecyn batri iach, dibynadwy.

Manteision Systemau Rheoli Batri

Gallai system storio ynni batri gyfan, y cyfeirir ati'n aml fel BESS, fod yn cynnwys degau, cannoedd, neu hyd yn oed filoedd o gelloedd lithiwm-ion wedi'u pacio'n strategol gyda'i gilydd, yn dibynnu ar y cais.Efallai y bydd gan y systemau hyn gyfradd foltedd o lai na 100V, ond gallent fod mor uchel ag 800V, gyda cheryntau cyflenwad pecyn yn amrywio mor uchel â 300A neu fwy.Gallai unrhyw gamreoli pecyn foltedd uchel sbarduno trychineb trychinebus sy’n bygwth bywyd.O ganlyniad, felly mae BMSs yn gwbl hanfodol i sicrhau gweithrediad diogel.Gellir crynhoi buddion BMSs fel a ganlyn.

• Diogelwch Swyddogaethol.Dwylo i lawr, ar gyfer pecynnau batri lithiwm-ion fformat mawr, mae hyn yn arbennig o ddarbodus ac yn hanfodol.Ond gwyddys bod fformatau llai fyth a ddefnyddir mewn gliniaduron, dyweder, yn mynd ar dân ac yn achosi difrod enfawr.Nid yw diogelwch personol defnyddwyr cynhyrchion sy'n ymgorffori systemau wedi'u pweru â lithiwm yn gadael llawer o le ar gyfer gwall rheoli batri.
• Rhychwant Oes a Dibynadwyedd.Mae rheoli amddiffyn pecynnau batri, trydanol a thermol, yn sicrhau bod yr holl gelloedd yn cael eu defnyddio o fewn gofynion SOA datganedig.Mae'r arolygiaeth cain hwn yn sicrhau bod y celloedd yn cael eu gofalu yn erbyn defnydd ymosodol a chodi tâl cyflym a rhyddhau beicio, ac yn anochel yn arwain at system sefydlog a fydd o bosibl yn darparu blynyddoedd lawer o wasanaeth dibynadwy.
• Perfformiad ac Ystod.Mae rheoli capasiti pecyn batri BMS, lle mae cydbwyso cell-i-gell yn cael ei gyflogi i gydraddoli SOC celloedd cyfagos ar draws y cynulliad pecyn, yn caniatáu gwireddu'r capasiti batri gorau posibl.Heb y nodwedd BMS hon i gyfrif am amrywiadau mewn hunan-ollwng, beicio gwefru / rhyddhau, effeithiau tymheredd, a heneiddio cyffredinol, gallai pecyn batri wneud ei hun yn ddiwerth yn y pen draw.
• Diagnosteg, Casglu Data, a Chyfathrebu Allanol.Mae tasgau goruchwylio yn cynnwys monitro'r holl gelloedd batri yn barhaus, lle gall logio data gael ei ddefnyddio ynddo'i hun ar gyfer diagnosteg, ond yn aml mae wedi'i fwriadu i'r dasg ar gyfer cyfrifiant i amcangyfrif SOC pob cell yn y cynulliad.Mae'r wybodaeth hon yn cael ei defnyddio ar gyfer algorithmau cydbwyso, ond gyda'i gilydd gellir ei throsglwyddo i ddyfeisiau ac arddangosiadau allanol i nodi'r ynni preswyl sydd ar gael, amcangyfrif yr ystod neu'r ystod / oes ddisgwyliedig yn seiliedig ar ddefnydd cyfredol, a darparu cyflwr iechyd y pecyn batri.
• Gostyngiad Cost a Gwarant.Mae cyflwyno BMS i BESS yn ychwanegu costau, ac mae pecynnau batri yn ddrud ac yn gallu bod yn beryglus.Po fwyaf cymhleth yw'r system, yr uchaf yw'r gofynion diogelwch, gan arwain at yr angen am fwy o bresenoldeb goruchwylio BMS.Ond mae diogelu a chynnal a chadw ataliol BMS o ran diogelwch swyddogaethol, hyd oes a dibynadwyedd, perfformiad ac ystod, diagnosteg, ac ati yn gwarantu y bydd yn lleihau costau cyffredinol, gan gynnwys y rhai sy'n ymwneud â'r warant.

Systemau Rheoli Batri a Synopsys

Mae efelychu yn gynghreiriad gwerthfawr ar gyfer dylunio BMS, yn enwedig pan gaiff ei gymhwyso i archwilio a mynd i'r afael â heriau dylunio o fewn datblygu caledwedd, prototeipio a phrofi.Gyda model celloedd lithiwm-ion cywir ar waith, model efelychu pensaernïaeth BMS yw'r fanyleb weithredadwy a gydnabyddir fel y prototeip rhithwir.Yn ogystal, mae efelychiad yn caniatáu ymchwiliad di-boen i amrywiadau o swyddogaethau goruchwylio BMS yn erbyn gwahanol senarios gweithredu batri ac amgylcheddol.Gellir darganfod ac ymchwilio i faterion gweithredu yn gynnar iawn, sy'n caniatáu i welliannau perfformiad a diogelwch swyddogaethol gael eu gwirio cyn gweithredu ar y prototeip caledwedd go iawn.Mae hyn yn lleihau amser datblygu ac yn helpu i sicrhau y bydd y prototeip caledwedd cyntaf yn gadarn.Yn ogystal, gellir cynnal llawer o brofion dilysu, gan gynnwys y senarios gwaethaf, o'r BMS a'r pecyn batri wrth eu hymarfer mewn cymwysiadau system sydd wedi'u mewnosod yn gorfforol realistig.

Synopsys SaberRDyn cynnig llyfrgelloedd model hydrolig trydanol, digidol, rheolaeth a thermol helaeth i rymuso peirianwyr sydd â diddordeb mewn dylunio a datblygu pecynnau BMS a batri.Mae offer ar gael i gynhyrchu modelau yn gyflym o fanylebau taflen ddata sylfaenol a chromliniau mesur ar gyfer llawer o ddyfeisiau electronig a gwahanol fathau o gemeg batri.Mae dadansoddiadau ystadegol, straen a diffygion yn caniatáu dilysu ar draws sbectrwm o'r rhanbarth gweithredu, gan gynnwys ardaloedd ffiniau, i sicrhau dibynadwyedd BMS cyffredinol.At hynny, cynigir llawer o enghreifftiau dylunio i alluogi defnyddwyr i gychwyn prosiect a chyrraedd yn gyflym yr atebion sydd eu hangen o efelychu.