Apakah Pemantauan Masa Sebenar-?
BMS perlu tahu apa yang berlaku di dalam pek. Voltan setiap sel, jumlah arus, suhu pada berbilang titik. Data ini masuk secara berterusan, bukan sampel sekali-sekala. Itu ialah pemantauan masa-sebenar.
Pengukuran Voltan
Di sinilah kebanyakan kos pergi dalam reka bentuk BMS.
Setiap sel atau kumpulan selari memerlukan talian deria voltan sendiri kembali ke IC hujung hadapan analog. Untuk pek 16S yang boleh diurus. Untuk pek EV 100S+, anda sedang melihat berbilang cip AFE daisy-yang dirantai bersama, komunikasi terpencil antara mereka dan abah-abah pendawaian yang memerlukan usaha sebenar untuk membuat laluan dengan bersih. Pengambilan bunyi adalah pergaduhan yang berterusan. Wayar deria panjang bertindak sebagai antena. Pasangan berpintal membantu. Menjauhkan{10}laluan semasa tinggi daripada garis deria membantu lebih banyak lagi.
Spesifikasi ketepatan AFE lebih penting daripada jangkaan orang ramai. Sel NMC mungkin mempunyai julat voltan 1.4V yang boleh digunakan. Pada 4.2V anda sudah kenyang. Pada 4.25V anda menyadur litium dan membunuh sel. Itu 50mV margin. Jika AFE anda mempunyai ketepatan ±15mV, anda telah menghabiskan lebih daripada separuh belanjawan anda pada ralat pengukuran sahaja. Inilah sebabnya mengapa pek voltan tinggi-dari mana-mana pembekal pek bateri litium yang baik menggunakan AFEs-6815, 6813 yang mahal, peringkat itu. Yang murah berfungsi dengan baik untuk pek alat kuasa 4S. Bukan untuk daya tarikan.
LFP lebih memaafkan pada bahagian atas tetapi lengkung voltan sangat rata di tengah sehingga anggaran SOC menjadi sukar. Anda memerlukan ketepatan yang baik untuk sebab yang berbeza.
semasa
Penderia kesan dewan atau shunt. Dewan diasingkan secara elektrik yang memudahkan reka bentuk. Shunt adalah lebih tepat tetapi ia berada dalam laluan semasa, jadi litar pengesan BMS perlu mengendalikan voltan mod-biasa bersamaan dengan voltan pek. Tidak remeh pada sistem 400V.
Shunt juga menghilangkan kuasa. Shunt 100µΩ pada 500A menurunkan 50mV dan membakar 25W. Itu haba yang perlu anda uruskan. Dan rintangan shunt hanyut dengan suhu, jadi bacaan semasa juga hanyut melainkan anda memberi pampasan. Reka bentuk BMS murah tidak. Kemudian SOC berhenti sepanjang hari dan tiada siapa yang tahu sebabnya.
Suhu
Thermistor murah. Penempatan adalah bahagian yang sukar.
Satu pek mungkin mempunyai 200 sel tetapi hanya 6-8 penderia suhu. Ke mana mereka pergi? Sel-sel di pusat geometri berjalan paling panas kerana ia dikelilingi oleh sumber haba lain. Sel berhampiran selongsong kehilangan haba kepada ambien. Sel-sel berhampiran busbar mengambil haba yang dikendalikan daripada sambungan arus tinggi. Pengeluar sistem bateri litium melakukan ini dengan betul menjalankan CFD atau sekurang-kurangnya model terma yang dipermudahkan sebelum melakukan ke lokasi penderia. Selebihnya meletakkan satu termistor setiap modul dan berharap untuk yang terbaik.
Sensor perlu menyentuh sel. Tidak terapung di udara berhampiran sel. Suhu udara di dalam kepungan memberitahu anda hampir tiada apa-apa tentang suhu permukaan sel. Kami telah melihat perbezaan 8-10 darjah antara udara dan permukaan sel dalam pek yang kelihatan baik di atas kertas.
Bahan antara muka terma juga penting. Sentuhan kering antara termistor dan tin sel mempunyai rintangan haba yang tinggi. Pembacaan ketinggalan realiti. Pada masa sensor menunjukkan 45 darjah sel mungkin sudah berada pada 52 darjah dan mendaki.
Perkara yang BMS Lakukan Dengan Data
Anggaran SOC adalah perkara utama. Pengiraan Coulomb menyepadukan arus dari semasa ke semasa. Carian OCV mengaitkan voltan rehat dengan keadaan cas. Penapis Kalman atau serupa menggabungkan keduanya. Tiada satu pun daripada ini berfungsi dengan sempurna. Pengiraan Coulomb hanyut kerana pengukuran semasa tidak sempurna dan anda tidak boleh mengetahui titik permulaan yang sebenar. Carian OCV memerlukan pek untuk berehat seketika yang tidak berlaku dalam operasi berterusan. Penapis Kalman membantu tetapi ia hanya sebagus model sel yang dibina dan sel semakin tua.
Anggaran SOH menjejaki kemerosotan. Kapasiti pudar, pertumbuhan rintangan. Ini biasanya bermaksud menjalankan cas atau pelepasan terkawal secara berkala dan membandingkan dengan garis dasar. Sesetengah sistem cuba menganggarkannya dalam talian daripada data operasi. Keputusan berbeza-beza.
Logik perlindungan adalah lebih mudah. Voltan terlalu tinggi, hentikan pengecasan. Terlalu rendah, hentikan pelepasan. Arus terlalu tinggi, putuskan sambungan. Suhu terlalu tinggi, mengurangkan atau memutuskan sambungan. Ini hanyalah perbandingan ambang. Memperbetulkan ambang memerlukan pemikiran-terlalu ketat dan anda keliru-selalu tersandung, terlalu longgar dan anda membiarkan sel rosak.
Mengimbangi
Sel-sel hanyut dari masa ke masa. Pengimbangan pasif membakar lebihan cas melalui perintang, biasanya pada 50-100mA. Ia perlahan. Semasa kitaran pengecasan 4 jam, pengimbangan pasif mungkin bergerak 200-400mAh. Jika sel anda 2000mAh tidak seimbang itu tidak akan mengurangkannya.
Pengimbangan aktif memindahkan cas antara sel menggunakan induktor atau kapasitor. Lebih cepat, lebih cekap, lebih mahal, lebih rumit. Untuk penyelesaian bateri litium industri di mana pek berkitar keras setiap hari, pengimbangan aktif masuk akal. Untuk pek yang berada pada 50% SOC pada kebanyakan masa dengan penggunaan sekali-sekala, pasif tidak mengapa.
Komunikasi
BOLEH bas untuk kenderaan. Modbus untuk pegun. Kedua-duanya bekerja. Pilih apa sahaja yang digunakan oleh sistem lain.
Ketersambungan awan berbunyi baik di atas kertas. Dalam amalan separuh tapak mempunyai isyarat selular sampah dan pemasang tidak membuat belanjawan untuk antena luaran. Pengelogan data tempatan dengan muat naik berkala berfungsi lebih baik untuk kebanyakan penggunaan pembekal bateri litium komersial daripada menganggap ketersambungan berterusan.
Piawaian
ISO 6469 dan UN ECE R100 untuk automotif. UL 9540 untuk penyimpanan pegun. OSHA dan kod kebakaran tempatan untuk kawasan pengecasan industri. Rakan kongsi OEM bateri litium harus mengetahui yang mana yang digunakan untuk pasaran sasaran anda. Keperluan pemantauan pengasingan dalam piawaian automotif menyebabkan orang ramai meningkat lebih daripada apa-apa lagi dalam pengeluaran volum.
Pemantauan masa sebenar-bukan pilihan. Persoalannya ialah berapa banyak ketepatan dan kecanggihan yang anda perlukan, dan itu bergantung pada sel, aplikasi, dan akibat daripada membuat kesilapan.
