Mae System Rheoli Batri (BMS) yn dechnoleg sydd wedi'i chynllunio'n benodol i oruchwylio pecynnau batri, sy'n gydrannau o gelloedd batri sydd wedi'u trefnu'n drydanol mewn ffurfweddiad matrics colofn rhes i ddarparu ystod darged o foltedd a cherrynt ar gyfer amodau llwyth disgwyliedig dros gyfnod o amser. .
Mae’r oruchwyliaeth a ddarperir gan BMS fel arfer yn cynnwys:
- Monitro batri
- Darparu amddiffyniad batri
- Amcangyfrifwch statws gweithio'r batri
- Optimeiddio perfformiad batri yn barhaus
- Adrodd statws gweithredol i ddyfeisiau allanol
Yma, mae'r term 'batri' yn golygu'r pecyn batri cyfan; Fodd bynnag, mae swyddogaethau monitro a rheoli yn cael eu cymhwyso'n benodol i fatris unigol neu becynnau batri y cyfeirir atynt fel modiwlau o fewn y cynulliad pecyn batri cyfan. Mae gan fatris aildrydanadwy ïon lithiwm y dwysedd ynni uchaf a dyma'r dewis safonol ar gyfer llawer o becynnau batri defnyddwyr, o liniaduron i gerbydau trydan. Er eu bod yn perfformio'n dda, gallant fod yn eithaf didostur os cânt eu gweithredu y tu allan i'r ardal weithredu ddiogel nodweddiadol dynn (SOA), gyda chanlyniadau'n amrywio o berfformiad batri niweidiol i ganlyniadau cwbl beryglus. Heb os, mae disgrifiad swydd BMS yn heriol, gan y gallai ei gymhlethdod cyffredinol a chwmpas yr oruchwyliaeth gynnwys disgyblaethau lluosog fel trydanol, digidol, rheoli, thermol a hydrolig.
Sut mae'r system rheoli batri yn gweithio?
Nid oes safon sefydlog nac unigryw y mae'n rhaid ei mabwysiadu ar gyfer systemau rheoli batri. Mae cwmpas dylunio technegol a nodweddion gweithredu fel arfer yn gysylltiedig â'r canlynol:
- Cost, cymhlethdod a maint pecynnau batri
- Cymhwyso batris ac unrhyw faterion diogelwch, oes a gwarant
- Mae gofynion ardystio amrywiol reoliadau'r llywodraeth, os nad oes mesurau diogelwch swyddogaethol ar waith, mae cost a chosbau yn hanfodol
Mae gan BMS lawer o swyddogaethau dylunio, ac mae rheoli amddiffyn pecynnau batri a rheoli gallu yn ddwy swyddogaeth sylfaenol. Byddwn yn trafod yma sut mae'r ddwy swyddogaeth hyn yn gweithio. Mae dau faes allweddol o reoli amddiffyn pecynnau batri: amddiffyniad trydanol, sy'n golygu na chaniateir i batris gael eu difrodi pan gânt eu defnyddio y tu allan i SOA; Amddiffyniad thermol, sy'n cynnwys rheoli tymheredd goddefol a / neu weithredol i gynnal neu ddod â'r pecyn batri i SOA.
Diogelu rheolaeth drydanol: cyfredol
Mae monitro cerrynt y pecyn batri a foltedd y batri neu'r modiwl yn ffordd o sicrhau amddiffyniad trydanol. Mae SOA trydanol unrhyw gell batri wedi'i gyfyngu gan gerrynt a foltedd. Mae Ffigur 1 yn dangos SOA batri lithiwm-ion nodweddiadol, lle bydd BMS wedi'i ddylunio'n dda yn amddiffyn y pecyn batri trwy ei atal rhag gweithredu y tu allan i gyfradd batri'r gwneuthurwr. Mewn llawer o achosion, gellir defnyddio derating pellach o fewn y parth diogelwch SOA i ymestyn oes batri.
Mae gan fatris ïon lithiwm derfynau cerrynt gwefru gwahanol a therfynau cerrynt gollwng, a gall y ddau fodd drin ceryntau brig uwch, er bod yr amser yn fyr. Mae gweithgynhyrchwyr batri fel arfer yn nodi uchafswm codi tâl parhaus a gollwng terfynau cyfredol, yn ogystal â therfynau foltedd codi tâl brig a gollwng. Bydd BMS sy'n darparu amddiffyniad cyfredol yn bendant yn cymhwyso'r cerrynt parhaus mwyaf. Fodd bynnag, efallai y bydd newidiadau sydyn mewn amodau llwyth yn cael eu hystyried cyn hyn; Er enghraifft, cyflymiad sydyn o gerbydau trydan. Gall BMS gyfuno monitro cerrynt brig trwy integreiddio'r cerrynt a phenderfynu lleihau'r cerrynt sydd ar gael neu dorri ar draws y cerrynt grŵp yn llwyr ar ôl Δ amser. Mae hyn yn caniatáu i BMS gael sensitifrwydd bron yn syth i gopaon cerrynt eithafol, megis sefyllfaoedd cylched byr nad ydynt yn denu unrhyw sylw ffiwsiau preswylwyr, ond gallant hefyd oddef galwadau brig uchel cyn belled nad ydynt yn ormodol am gyfnod rhy hir.
Diogelu rheolaeth drydanol: foltedd
Mae Ffigur 2 yn dangos bod yn rhaid i batris lithiwm-ion weithredu o fewn ystod foltedd penodol. Yn y pen draw, bydd y ffiniau SOA hyn yn cael eu pennu gan briodweddau cemegol cynhenid y batri lithiwm-ion a ddewiswyd a thymheredd y batri ar unrhyw adeg benodol. Yn ogystal, oherwydd y nifer fawr o feicio cyfredol, rhyddhau oherwydd y galw am lwyth, a chodi tâl o wahanol ffynonellau ynni y mae unrhyw becyn batri yn ei ddioddef, mae'r cyfyngiadau foltedd SOA hyn yn aml yn cael eu cyfyngu ymhellach i wneud y gorau o fywyd batri. Rhaid i BMS wybod beth yw'r cyfyngiadau hyn a gwneud penderfyniadau ar sail agosrwydd y trothwyon hyn. Er enghraifft, wrth nesáu at y terfyn foltedd uchel, gall BMS ofyn am ostyngiad graddol yn y cerrynt codi tâl, neu os cyrhaeddir y terfyn, gall ofyn am derfynu'r cerrynt codi tâl yn llwyr. Fodd bynnag, mae ystyriaethau hysteresis foltedd cynhenid ychwanegol yn cyd-fynd â'r cyfyngiad hwn yn aml i atal osgiliadau rheoli o ran y trothwy diffodd. Ar y llaw arall, wrth nesáu at y terfyn foltedd isel, bydd y BMS yn gofyn am lwythi gweithredol critigol nad ydynt yn cydymffurfio i leihau eu galw presennol. Yn achos cerbydau trydan, gellir cyflawni hyn trwy leihau'r trorym a ganiateir sydd ar gael i'r modur tyniant. Wrth gwrs, rhaid i BMS flaenoriaethu diogelwch gyrwyr a diogelu'r pecyn batri rhag difrod parhaol.
Diogelu rheolaeth thermol: Tymheredd
Ar yr wyneb, mae gan batris lithiwm-ion ystod tymheredd gweithredu eang, ond oherwydd cyfraddau adwaith cemegol sylweddol arafach, mae gallu cyffredinol y batri yn gostwng ar dymheredd isel. O ran gallu ar dymheredd isel, mae eu perfformiad yn wir yn llawer gwell na batris asid plwm neu NiMh; Fodd bynnag, mae rheoli tymheredd yn hanfodol gan fod codi tâl islaw 0 gradd C (32 gradd F) yn broblem gorfforol. Yn ystod codi tâl is-rewi, gall ffenomen electroplatio lithiwm metelaidd ddigwydd ar yr anod. Mae hwn yn ddifrod parhaol sydd nid yn unig yn arwain at ostyngiad mewn capasiti, ond hefyd yn cynyddu'r tebygolrwydd o fethiant batri os yw'n destun dirgryniad neu amodau straen eraill. Gall BMS reoli tymheredd y pecyn batri trwy wresogi ac oeri.
Mae gweithredu rheolaeth thermol yn dibynnu'n llwyr ar faint a chost y pecyn batri, nodau perfformiad, safonau dylunio BMS, ac unedau cynnyrch, a all gynnwys ystyriaethau ar gyfer yr ardal ddaearyddol darged. Waeth beth fo'r math o wresogydd, fel arfer mae'n fwy effeithlon echdynnu ynni o ffynhonnell pŵer AC allanol neu o fatris preswyl amgen a ddefnyddir i weithredu'r gwresogydd pan fo angen. Fodd bynnag, os oes gan y gwresogydd trydan ddefnydd cymedrol o gyfredol, gellir seiffno'r ynni o'r prif becyn batri i gynhesu ei hun. Os defnyddir system hydrolig poeth, defnyddir gwresogydd trydan i gynhesu'r oerydd sy'n cael ei bwmpio a'i ddosbarthu ledled y gydran gyfan.
Yn ddi-os, mae gan beirianwyr dylunio BMS rai sgiliau yn y diwydiant dylunio i ollwng egni thermol i becynnau batri. Er enghraifft, gellir troi dyfeisiau electronig pŵer amrywiol sy'n ymroddedig i reoli cynhwysedd o fewn BMS ymlaen. Er nad yw mor effeithlon â gwresogi uniongyrchol, gellir ei ddefnyddio o hyd ni waeth beth. Mae oeri yn arbennig o bwysig ar gyfer lleihau colli perfformiad pecynnau batri lithiwm-ion. Er enghraifft, efallai bod batri penodol yn gweithredu orau ar 20 gradd C; Os cynyddir y tymheredd pecynnu i 30 gradd C, gall ei effeithlonrwydd perfformiad ostwng 20%. Os caiff y pecyn batri ei wefru'n barhaus a'i ailwefru ar dymheredd o 45 gradd C (113 gradd F), gall y golled perfformiad fod mor uchel â 50%. Os yw'n agored yn barhaus i amgylcheddau gorboethi, yn enwedig yn ystod cylchoedd gwefru a gollwng cyflym, gall bywyd batri heneiddio a diraddio'n gynamserol hefyd. 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. O ran cerbydau trydan, mae hyn yn golygu eu bod yn gyrru ar y ffordd yn unig. Fodd bynnag, gall fod yn fwy cymhleth nag y mae'n edrych, gan y gellir integreiddio'r synhwyrydd cyflymder aer gyda'i gilydd i addasu'r argae aer gwyro yn strategol yn awtomatig i sicrhau'r llif aer mwyaf posibl. Efallai y bydd gweithredu cefnogwyr gweithredol a reolir gan dymheredd yn ddefnyddiol ar gyflymder isel neu pan fydd y cerbyd yn cael ei stopio, ond mae hyn i gyd er mwyn cadw'r pecyn batri ar yr un tymheredd â'r amgylchedd cyfagos. Os yw'r tywydd yn boeth, gall hyn gynyddu tymheredd cychwynnol y pecyn. Gellir dylunio system oeri gweithredol hydrolig poeth fel system atodol, gan ddefnyddio oerydd glycol ethylene gyda chymhareb gymysgu benodol, sy'n cylchredeg trwy bibellau / pibellau, maniffoldiau dosbarthu, cyfnewidwyr gwres trawslif (rheiddiaduron), a phlatiau oeri yn erbyn cydrannau pecyn batri gan ddefnyddio trydan. pwmp. Mae BMS yn monitro tymheredd y pecyn batri cyfan ac yn agor ac yn cau falfiau amrywiol i gynnal tymheredd y batri cyfan o fewn ystod tymheredd cul i sicrhau perfformiad batri gorau posibl.
Rheoli gallu
Gellir ystyried gwneud y mwyaf o gapasiti'r pecyn batri yn un o'r nodweddion perfformiad batri pwysicaf a ddarperir gan BMS. Os na wneir y gwaith cynnal a chadw hwn, efallai y bydd y pecyn batri yn dod yn ddiwerth yn y pen draw. Mae gwraidd y broblem yn gorwedd yn y ffaith nad yw "pentyrru" pecynnau batri (araeau cyfres batri) yn gwbl gyfartal ac yn y bôn mae ganddo gyfraddau gollwng neu hunan-ollwng ychydig yn wahanol. Nid yw gollyngiadau yn ddiffyg y gwneuthurwr, ond yn hytrach priodweddau cemegol y batri, er y gall mân newidiadau yn y broses weithgynhyrchu effeithio'n ystadegol arno. I ddechrau, efallai y bydd gan becynnau batri batris sy'n cyfateb yn dda, ond dros amser, mae'r tebygrwydd rhwng batris yn lleihau ymhellach, nid yn unig oherwydd hunan-ryddhau ond hefyd yn cael ei ddylanwadu gan gylchoedd gwefru / rhyddhau, codiad tymheredd, a heneiddio calendr cyffredinol. Gyda hyn mewn golwg, gan ddwyn i gof y drafodaeth flaenorol, mae batris lithiwm-ion yn perfformio'n dda, ond gallant fod yn eithaf didostur os cânt eu gweithredu y tu allan i SOA llym. Rydym wedi dysgu o'r blaen am yr amddiffyniad trydanol gofynnol, gan na all batris lithiwm-ion drin gor-godi tâl yn dda. Unwaith y byddant wedi'u gwefru'n llawn, ni allant dderbyn mwy o gerrynt, bydd unrhyw ynni ychwanegol yn cael ei drawsnewid yn wres, a gall y foltedd godi'n gyflym, gan gyrraedd lefelau peryglus o bosibl. Nid yw hwn yn gyflwr iach ar gyfer celloedd, ac os bydd yn parhau, gall achosi difrod parhaol ac amodau gweithredu anniogel.
Mae cysylltiad cyfres araeau batri yn pennu foltedd y pecyn batri cyfan, a gall y diffyg cyfatebiaeth rhwng batris cyfagos achosi anawsterau wrth geisio codi tâl ar unrhyw becyn batri. Mae Ffigur 3 yn dangos pam mae hyn yn digwydd. Os oes gan berson set gwbl gytbwys o fatris, yna mae popeth yn iawn oherwydd bydd pob batri yn gwefru'n gyfartal, a gellir torri'r cerrynt gwefru i ffwrdd pan gyrhaeddir trothwy uchaf foltedd 4.0. Fodd bynnag, mewn sefyllfa anghytbwys, bydd y batri uchaf yn cyrraedd ei derfyn codi tâl yn gynt na'r disgwyl, ac mae angen terfynu cerrynt gwefru'r gangen cyn i fatris gwaelod eraill gael eu gwefru i'w capasiti llawn.
Er mwyn dangos ei egwyddor weithredol, mae angen egluro diffiniad allweddol. Mae cyflwr gwefr (SOC) batri neu fodiwl ar amser penodol mewn cyfrannedd union â'r pŵer sydd ar gael o'i gymharu â chyfanswm y pŵer pan gaiff ei wefru'n llawn. Felly, mae batri ar 50% SOC yn golygu ei fod wedi'i gyhuddo o 50%, sy'n debyg i ffactor ansawdd mesurydd pŵer. Rheoli gallu BMS yw cydbwyso newidiadau SOC pob pentwr yn y pecyn batri. Gan nad yw SOC yn swm y gellir ei fesur yn uniongyrchol, gellir ei amcangyfrif trwy wahanol dechnegau, ac mae'r cynllun cydbwyso ei hun fel arfer wedi'i rannu'n ddau gategori: goddefol a gweithredol. Mae yna lawer o amrywiadau o themâu, pob un â'i fanteision a'i anfanteision ei hun. Mae'r peiriannydd dylunio BMS yn penderfynu pa un sydd fwyaf addas ar gyfer y pecyn batri penodol a'i gymhwysiad. Cydbwysedd goddefol yw'r hawsaf i'w gyflawni a gall hefyd esbonio'r cysyniad cyffredinol o gydbwysedd. Mae dulliau goddefol yn caniatáu i bob batri yn y pecyn batri gael yr un gallu codi tâl â'r batri gwannaf. Mae'n defnyddio cerrynt cymharol isel i drosglwyddo ychydig bach o ynni o fatris SOC uchel yn ystod y cylch codi tâl, fel y gellir codi tâl ar bob batris i'w SOC uchaf. Mae Ffigur 4 yn dangos sut mae BMS yn cyflawni hyn. Mae'n monitro pob batri ac yn defnyddio switshis transistor a gwrthyddion rhyddhau o faint priodol ochr yn ochr â phob batri. Pan fydd y BMS yn canfod bod batri penodol yn agosáu at ei derfyn codi tâl, bydd yn arwain y cerrynt gormodol o'i gwmpas mewn modd o'r brig i lawr i'r batri nesaf isod.
Dangosir diweddbwyntiau'r broses gydbwyso cyn ac ar ôl yn Ffigur 5. I grynhoi, mae BMS yn caniatáu i'r batris neu'r modiwlau yn y pecyn batri weld cerrynt gwefru sy'n wahanol i gerrynt y pecyn batri i gydbwyso'r pecyn batri trwy un o'r canlynol dulliau:
Mae tynnu'r wefr o'r batri â'r gwefr fwyaf yn darparu lle ar gyfer cerrynt gwefru ychwanegol i atal codi gormod ac yn caniatáu i fatris â llai o wefr dderbyn mwy o gerrynt gwefru.
Ail-leoli rhywfaint neu bron y cyfan o'r cerrynt gwefru o amgylch y batri â'r gwefr fwyaf, gan ganiatáu i fatris â llai o wefru dderbyn cerrynt gwefru am gyfnod hirach o amser
Mathau o systemau rheoli batri
Gall y system rheoli batri fabwysiadu technolegau amrywiol o syml i gymhleth i gyflawni ei brif gyfarwyddiadau o "ofalu am y batri". Fodd bynnag, gellir dosbarthu'r systemau hyn yn seiliedig ar eu topoleg, sy'n gysylltiedig â'u gosod a'u gweithredu ar fatris neu fodiwlau'r pecyn batri cyfan.
Pensaernïaeth BMS ganolog
Mae BMS canolog yn y cynulliad pecyn batri. Mae pob pecyn batri wedi'i gysylltu'n uniongyrchol â'r BMS canolog. Dangosir strwythur BMS canolog yn Ffigur 6. Mae gan BMS canoledig rai manteision. Mae'n fwy cryno ac yn aml y mwyaf darbodus oherwydd dim ond un BMS sydd. Fodd bynnag, mae anfanteision i BMS canolog hefyd. Oherwydd bod yr holl fatris wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â'r BMS, mae angen llawer o borthladdoedd ar y BMS i gysylltu pob pecyn batri. Mae hyn yn golygu bod yna nifer fawr o wifrau, ceblau, cysylltwyr, ac ati mewn pecynnau batri mawr, sy'n gwneud datrys problemau a chynnal a chadw yn gymhleth.
Topoleg BMS fodiwlaidd
Yn debyg i weithredu canolog, mae BMS wedi'i rannu'n sawl modiwl ailadroddus, pob un â bwndel o wifrau pwrpasol ac wedi'i gysylltu â rhannau dynodedig cyfagos o'r pecyn batri. Gweler Ffigur 7. Mewn rhai achosion, gall yr is-fodiwlau BMS hyn fod o dan oruchwyliaeth y prif fodiwl BMS, a'i swyddogaeth yw monitro statws yr is-fodiwlau a chyfathrebu â dyfeisiau ymylol. Oherwydd modiwleiddio dro ar ôl tro, mae datrys problemau a chynnal a chadw yn haws, ac mae hefyd yn hawdd ehangu i becynnau batri mwy. Yr anfantais yw bod y gost gyffredinol ychydig yn uwch, ac efallai y bydd nodweddion dyblyg heb eu defnyddio yn dibynnu ar y cais.
BMS Cynradd/Uwchradd
Fodd bynnag, yn gysyniadol debyg i dopoleg fodiwlaidd, yn yr achos hwn, mae'r dyfeisiau caethweision yn fwy cyfyngedig i drosglwyddo gwybodaeth fesur yn unig, tra bod y prif ddyfeisiau'n ymroddedig i gyfrifiannu a rheolaeth yn ogystal â chyfathrebu allanol. Felly, er ei fod yn debyg i fathau modiwlaidd, gall y gost fod yn is oherwydd bod ymarferoldeb y ddyfais yn aml yn symlach, efallai y bydd y gorbenion yn is, ac efallai y bydd llai o nodweddion heb eu defnyddio.
Pensaernïaeth BMS wedi'i ddosbarthu
Yn wahanol i dopolegau eraill, mewn topolegau eraill, mae caledwedd a meddalwedd electronig wedi'u crynhoi mewn modiwlau, sydd wedi'u cysylltu â'r batri trwy harneisiau gwifrau. Mae BMS wedi'i ddosbarthu yn integreiddio'r holl galedwedd electronig ar fwrdd rheoli a osodir yn uniongyrchol ar y batri neu'r modiwl sy'n cael ei fonitro. Mae hyn yn lleihau'r gwifrau helaeth o ychydig o wifrau synhwyrydd a gwifrau cyfathrebu rhwng modiwlau BMS cyfagos. Felly, mae pob BMS yn fwy annibynnol ac yn trin cyfrifiant a chyfathrebu yn ôl yr angen. Fodd bynnag, er gwaethaf y symlrwydd amlwg hwn, mae'r ffurf integredig hon yn gwneud datrys problemau a chynnal a chadw yn broblem bosibl gan ei fod wedi'i leoli'n ddwfn o fewn y cydrannau modiwl gwarchodedig. Mae'r gost yn aml yn uwch oherwydd bod mwy o BMS yn strwythur cyfan y pecyn batri.
Pwysigrwydd System Rheoli Batri
Yn BMS, diogelwch swyddogaethol yw'r pwysicaf. Mae'n hanfodol atal foltedd, cerrynt a thymheredd unrhyw fatri neu fodiwl dan oruchwyliaeth a rheolaeth rhag mynd y tu hwnt i'r terfynau SOA penodedig yn ystod gweithrediadau codi tâl a gollwng. Os eir y tu hwnt i'r terfyn am gyfnod o amser, nid yn unig yr effeithir ar becynnau batri a allai fod yn ddrud, ond efallai y bydd sefyllfaoedd thermol peryglus yn rhedeg i ffwrdd hefyd. Yn ogystal, er mwyn amddiffyn batris lithiwm-ion a sicrhau diogelwch swyddogaethol, mae angen monitro terfynau trothwy foltedd is hefyd yn llym. Os cedwir batris lithiwm-ion yn y cyflwr foltedd isel hwn, efallai y bydd dendritau copr yn tyfu ar yr anod yn y pen draw, a allai arwain at gynnydd yn y gyfradd hunan-ollwng a materion diogelwch posibl. Cost dwysedd ynni uchel mewn systemau pŵer lithiwm-ion yw nad oes bron i unrhyw le i wallau rheoli batri. Diolch i welliannau mewn batris BMS a lithiwm-ion, dyma un o'r cemegau batri mwyaf llwyddiannus a diogel sydd ar gael heddiw.
Perfformiad y pecyn batri yw ail swyddogaeth bwysicaf BMS, sy'n cynnwys rheolaeth drydanol a thermol. Er mwyn gwneud y gorau o gapasiti cyffredinol y batri yn drydanol, mae angen cydbwyso'r holl fatris yn y pecyn batri, sy'n golygu bod SOC batris cyfagos yn y gydran gyfan yn gyfartal yn fras. Mae hyn yn bwysig iawn oherwydd ei fod nid yn unig yn cyflawni'r capasiti batri gorau posibl, ond hefyd yn helpu i atal diraddio eang a lleihau mannau problemus posibl ar gyfer codi gormod o batris gwan. Dylai batris ïon lithiwm osgoi gollwng islaw'r terfyn foltedd isel, gan y gallai hyn arwain at effeithiau cof a cholli cynhwysedd sylweddol. Mae prosesau electrocemegol yn sensitif iawn i dymheredd, ac nid yw batris yn eithriad. Pan fydd y tymheredd amgylchynol yn gostwng, bydd y gallu a'r ynni batri sydd ar gael yn gostwng yn sylweddol. Felly, gall BMS gysylltu gwresogyddion ar-lein allanol sydd wedi'u lleoli ar systemau oeri hylif fel pecynnau batri cerbydau trydan, neu droi platiau gwresogi preswylwyr ymlaen sydd wedi'u gosod o dan fodiwlau o becynnau batri mewn hofrenyddion neu awyrennau eraill. Yn ogystal, gan nad yw codi tâl batris lithiwm-ion tymheredd isel yn ffafriol i berfformiad oes y batri, mae'n bwysig cynyddu tymheredd y batri yn llawn yn gyntaf. Ni ellir codi tâl yn gyflym ar y rhan fwyaf o fatris lithiwm-ion o dan 5 gradd C ac ni ddylid eu codi o gwbl islaw 0 gradd C. Er mwyn cyflawni'r perfformiad gorau posibl yn ystod defnydd gweithredol nodweddiadol, mae rheolaeth thermol BMS fel arfer yn sicrhau bod y batri yn gweithredu o fewn ardal weithredu gul Elen Benfelen (ee 30-35 gradd C). Gall hyn amddiffyn perfformiad, ymestyn oes, a meithrin pecynnau batri iach a dibynadwy.
Manteision system rheoli batri
Gellir cydosod system storio ynni batri cyflawn, a elwir yn gyffredin fel BESS, yn strategol o ddwsinau, cannoedd, neu hyd yn oed filoedd o batris lithiwm-ion, yn dibynnu ar y cais. Gall foltedd graddedig y systemau hyn fod yn llai na 100V, ond gallant gyrraedd hyd at 800V, gydag ystod gyfredol cyflenwad pŵer pecyn batri o hyd at 300A neu fwy. Gall unrhyw reolaeth wael o becynnau batri foltedd uchel arwain at drychinebau trychinebus sy'n peryglu bywydau. Felly, mae BMS yn hanfodol ar gyfer sicrhau gweithrediad diogel. Gellir crynhoi buddion BMS fel a ganlyn.
Diogelwch swyddogaethol.Afraid dweud, ar gyfer pecynnau batri lithiwm-ion mawr, mae hyn yn arbennig o ofalus ac yn angenrheidiol. Ond fel sy'n hysbys iawn, gall fformatau llai fyth a ddefnyddir mewn gliniaduron fynd ar dân ac achosi difrod sylweddol. Nid yw diogelwch personol defnyddwyr cynhyrchion sy'n cynnwys systemau pŵer lithiwm-ion yn gadael llawer o le ar gyfer gwallau rheoli batri.
Hyd oes a dibynadwyedd.Rheoli amddiffyn pecynnau batri, trydanol a thermol, gan sicrhau bod yr holl fatris yn cael eu defnyddio o fewn y gofynion SOA datganedig. Mae'r oruchwyliaeth gynnil hon yn sicrhau defnydd diogel a chylchoedd gwefru a gollwng cyflym y batri, ac yn anochel yn cynhyrchu system sefydlog a all ddarparu blynyddoedd o wasanaeth dibynadwy.
Perfformiad a chwmpas.Rheoli capasiti pecyn batri BMS, sy'n defnyddio cydbwyso rhwng batris i gydbwyso SOC batris cyfagos ar gydrannau'r pecyn batri, gan ganiatáu ar gyfer y capasiti batri gorau posibl. Heb y swyddogaeth BMS hon i ystyried newidiadau mewn hunan-ryddhau, cylchoedd gwefru/rhyddhau, effeithiau tymheredd, a heneiddio cyffredinol, gall y pecyn batri ddod yn ddiwerth yn y pen draw.
Diagnosis, casglu data, a chyfathrebu allanol.Mae'r dasg oruchwylio yn cynnwys monitro'r holl gelloedd batri yn barhaus, lle gellir defnyddio'r gwaith cofnodi data ei hun ar gyfer diagnosis, ond fe'i defnyddir fel arfer ar gyfer tasgau cyfrifiannol i ragfynegi SOC yr holl fatris yn y gydran. Defnyddir y wybodaeth hon ar gyfer algorithmau cydbwyso, ond gellir ei rhannu â dyfeisiau ac arddangosiadau allanol i nodi'r ynni sydd ar gael i breswylwyr, amcangyfrif yr ystod neu'r ystod / oes ddisgwyliedig yn seiliedig ar ddefnydd cyfredol, a darparu statws iechyd y pecyn batri.
Lleihau costau a gwarant.Mae cyflwyno BMS yn BESS yn cynyddu costau, ac mae'r pecyn batri yn ddrud ac o bosibl yn beryglus. Po fwyaf cymhleth yw'r system, yr uchaf yw'r gofynion diogelwch, felly bydd angen mwy o oruchwyliaeth BMS. Fodd bynnag, mae amddiffyniad BMS a chynnal a chadw ataliol o ran diogelwch swyddogaethol, hyd oes a dibynadwyedd, perfformiad a chwmpas, diagnosis, ac ati yn sicrhau y bydd yn lleihau costau cyffredinol, gan gynnwys costau sy'n gysylltiedig â gwarant.
Casgliad
Mae efelychu yn gynghreiriad gwerthfawr mewn dylunio BMS, yn enwedig pan gaiff ei gymhwyso i archwilio a datrys heriau dylunio mewn datblygu caledwedd, prototeipio a phrofi. Gyda model batri lithiwm-ion cywir, cydnabyddir model efelychu pensaernïaeth BMS fel manyleb gweithredadwy ar gyfer prototeipiau rhithwir. Yn ogystal, mae efelychu yn caniatáu ymchwiliad di-boen i amrywiadau o swyddogaethau monitro BMS ar gyfer gwahanol senarios gweithredu batri ac amgylcheddol. Gellir nodi materion gweithredu ac ymchwilio iddynt yn gynnar, gan ganiatáu ar gyfer dilysu perfformiad a gwelliannau diogelwch swyddogaethol cyn gweithredu ar brototeipiau caledwedd gwirioneddol. Mae hyn yn lleihau amser datblygu ac yn helpu i sicrhau bod y prototeip caledwedd cyntaf yn gadarn. Yn ogystal, o'u cynnal mewn cymwysiadau system fewnosodedig, gellir cynnal llawer o brofion dilysu ar BMS a phecynnau batri, gan gynnwys y senarios gwaethaf.