Exploration de la technologie BMS de la batterie au lithium pour deux-roues

Explorer la technologie BMS de la batterie au lithium pour les deux-roues

Le remplacement partiel des batteries plomb-acide par des batteries au lithium est une tendance et un consensus s'est progressivement formé. Surtout dans le domaine des vélos électriques, alors que la nouvelle norme nationale pour les vélos électriques prenait des décisions techniques, les batteries au lithium ont commencé à accélérer leur entrée. La demande du marché pour les vélos électriques a fortement augmenté. Ce type de résonance politique avec le marché a créé un nouveau marché énorme pour les batteries au lithium.

Le remplacement des batteries au plomb-acide par des batteries au lithium entraînera des changements majeurs dans l'offre et la demande du marché, non seulement du côté des produits et de la technologie, mais également sur l'ensemble du système de chaîne d'approvisionnement, du modèle commercial et du modèle d'exploitation.

Ce qui suit est le partage du sujet&«Discussion sur la technologie BMS de la batterie au lithium de véhicule à deux roues GG»; réalisé par le Dr. Yang, directeur général de FIRSTEK.

FIRSTEK est une entreprise spécialisée dans l'ampli R GG; D, la production et l'innovation de la technologie de plate-forme de système de gestion de batterie et de la technologie Big Data de batterie. Les produits sont principalement utilisés dans l'industrie civile et l'alimentation de stockage d'énergie des centrales électriques, les deux ou trois roues électriques purs, les robots auxiliaires et les champs d'alimentation militaire. À l'heure actuelle, certains produits ont été exportés vers l'Europe, l'Amérique et d'autres pays. Dès le début de 2018, FIRSTEK a commencé à personnaliser et à développer des cartes de protection intelligentes pour le marché des batteries partagées à deux roues, et progressivement des lots ont été suivis. Plus de 100 000 ensembles de produits ont été utilisés sur les terminaux du marché.

Le premier aspect est la situation actuelle de l'industrie. À l'heure actuelle, les batteries à deux roues comprennent principalement deux directions: premièrement, le changement au plomb-acide vers le marché des batteries au lithium; deuxièmement, le marché des batteries au lithium. Lors du changement au plomb-acide en batterie au lithium, l'interface en forme de produit d'origine sur la voiture est utilisée. Le produit BMS est basé sur une solution de carte de protection matérielle pure. Il est difficile de réaliser des fonctions de communication. En même temps, il est facile de s'enflammer pendant l'utilisation et cela prend beaucoup de temps. Endommager le connecteur. De plus, comme il ne dispose pas de la fonction de communication, le contrôleur ne peut pas communiquer avec le bloc-batterie et le véhicule ne peut pas atteindre un fonctionnement à puissance limitée. En termes de batteries au lithium, la plupart des interfaces BMS ont des fonctions de communication et peuvent être utilisées pour communiquer avec les contrôleurs et les compteurs. De manière générale, non seulement les informations de courant, de tension et de défaut peuvent être affichées sur le compteur. En même temps, grâce à l'interaction d'informations entre le BMS et le contrôleur, un ajustement de puissance de sortie, une interaction de données, etc. peuvent être réalisés, ce qui améliore considérablement les performances globales du véhicule. Ce type de véhicule utilise généralement des produits de panneaux de protection intelligents.

Dans le deuxième aspect, nous présenterons la technologie de réveil du panneau de protection intelligent. Les véhicules électriques à deux roues semblent simples, mais les scénarios d'application réels sont un peu plus compliqués que les voitures. Ensuite, je présenterai les principes et les scénarios d'application de plusieurs méthodes de réveil:

1. Basculez pour vous réveiller. Grâce à l'interface auxiliaire sur l'interface, l'état de commutation des deux nœuds est utilisé pour permettre à la carte de protection intelligente de reconnaître que la batterie se trouve sur la voiture ou le chargeur et pendant le transport. L'avantage le plus évident est que la batterie peut être placée sur le sol ou pendant le transport pour garantir que l'interface de ligne principale de la batterie n'est pas chargée, ce qui est très avantageux pour la sécurité de la batterie. Si le BMS ne dispose pas de la fonction de reconnaissance, les valeurs P positive et P négative de la batterie sont susceptibles de présenter des risques pour la sécurité lorsque la batterie est toujours chargée. Grâce à la fonction de réveil de commutateur la plus simple, il peut facilement résoudre le problème de la charge de l'interface. Dans le même temps, il peut également résoudre la fonction de pré-charge à la mise sous tension, évitant ainsi l'allumage de la batterie en raison du processus de charge.

2. Charger le réveil. Cette application est liée à la charge back-end. Généralement, P positif et P négatif sont utilisés pour détecter si le back-end a une charge pour déterminer s'il est dans l'état de la voiture pour réveiller le système de gestion. Cette fonction est simple à faire, mais il y a plus de considérations dans les applications pratiques. Ce n'est pas une simple détection de charge, juste après le réveil, car il n'y a pas d'autre entrée de signal, donc en tant que BMS, il peut détecter quand il est réveillé, mais il est impossible de détecter les informations de suppression de charge de la voiture. Si vous souhaitez connaître ces informations, vous devez combiner d'autres méthodes de réveil avec cette méthode de réveil, sinon la fonction de réveil de charge ne peut à elle seule atteindre le mode veille à faible consommation d'énergie. .

3. Réveillez-vous après la sortie. Il s'agit du réveil par le courant de décharge. Le réveil de charge mentionné précédemment est utilisé pour détecter s'il y a une charge. Le réveil à la décharge fait référence au réveil en détectant l'amplitude du courant de décharge. D'une manière générale, la batterie est placée dans la voiture. En ce qui concerne la moto électrique, bien que l'utilisateur n'ait aucune utilisation pendant une semaine ou deux, la batterie est toujours branchée dans la voiture. Dans cet état, la consommation d'énergie du BMS lui-même provoquera. Lorsque la batterie est complètement chargée, elle dure environ 40 jours au maximum. Afin de pouvoir prolonger la durée d'utilisation, nous allons faire un travail de sommeil, par exemple, combien de temps la voiture va-t-elle dormir si elle n'est pas utilisée, et comment la réveiller avec BMS après être entrée en état de sommeil? À ce moment, le mode actuel peut être utilisé pour se réveiller.

4. Réveillez-vous lors du chargement. Le BMS est réveillé par la tension de sortie du chargeur. Cependant, il convient de noter que le chargeur pour la charge et le réveil ne peut pas être le type de voiture particulière qui doit échanger des données avant de fournir la tension de charge. Le réveil de charge nécessite que la méthode de travail du chargeur&soit de fournir une tension de charge pour réveiller le BMS, puis de passer au processus de charge normal après l'échange de données. Le plus grand avantage de cette fonction de réveil est: une alimentation insuffisante de la batterie entraîne une sous-tension et le BMS ne peut pas fonctionner automatiquement. Après s'être réveillé en chargeant, le BMS peut fonctionner normalement. Cette méthode est très utile pour la protection à minimum de tension. Mais afin de charger plus raisonnablement, nous recommandons généralement que lorsque les clients le font à cet endroit, laissez d'abord le chargeur passer par une petite limite de courant de charge, puis passez à une charge de courant normale après avoir interagi avec les données du chargeur.

5. Réveil de la communication. Fait généralement référence au réveil du BMS par la communication de données. Dans le projet de moto électrique à deux roues que nous avons contacté, de la communication 485 à faible coût à la communication CAN commune actuelle, il est également courant de réveiller le système de gestion de batterie (BMS) grâce à ces méthodes de communication.

6. La vibration se réveille. C'est un moyen de se réveiller en ajoutant un capteur de vibrations au BMS. D'une manière générale, BMS est facile à faire dormir. Afin d'économiser de l'énergie sur la moto électrique, le BMS passera automatiquement en mode veille selon une certaine stratégie, mais dans quelles circonstances se réveillera-t-il? Si une méthode de réveil à courant élevé est utilisée, le coût de la conception est en fait relativement élevé et les indicateurs techniques sont également relativement difficiles. Une méthode simple peut également être réalisée par réveil par vibration.

7. Ouvrez le couvercle pour vous réveiller. Fait principalement référence à la batterie emballée utilisée pour enregistrer des événements anormaux lorsqu'elle est anormalement ouverte. Cette fonction se trouve généralement sur les petites batteries. Les serrures électroniques des vélos Mobike et OFO sont équipées de cette fonction, principalement pour empêcher les utilisateurs de mal utiliser le produit ou d'ouvrir le couvercle du produit sans autorisation. La réalisation du réveil à l'ouverture du couvercle est généralement réalisée à l'aide d'un capteur de lumière. Habituellement, le BMS est installé à l'intérieur de la batterie sans lumière. Le BMS peut réaliser la fonction de réveil lorsque le couvercle est ouvert en détectant les changements de lumière.

8. Réveil à distance. Cette fonction signifie que l'utilisateur réalise la fonction de réveil du BMS en ajoutant un module de données distant. Habituellement utilisé pour la location de deux roues. Pendant le processus de location, l'utilisateur ne paie pas à temps et dans les délais. L'opérateur peut verrouiller la batterie à distance et le BMS entrera également en état de veille. Dans ce cas, le BMS peut utiliser le réveil à distance pour atteindre l'objectif de réutilisation. Par contre, lorsque la batterie n'a pas été utilisée pendant une longue période, comme par exemple avoir été placée dans un coin par le client, dans ce cas, le BMS peut être réveillé à distance pour trouver la batterie et l'état de la batterie peut être surveillé à distance et l'état actuel peut être transmis au serveur Pour éviter le gaspillage des ressources de la batterie et la décharge excessive de la batterie causée par un stockage à long terme.

La troisième partie est le calcul du SOC pour les véhicules à deux roues. En fait, cet aspect est un sujet relativement brûlant dans les voitures particulières, et il est plus difficile pour les deux-roues que pour les voitures particulières, car la situation d'abus est plus compliquée. Le calcul du SOC comprend généralement les méthodes suivantes: premièrement, méthode d'intégration en ampère-heure; deuxièmement, réinitialiser à la stratégie d'étalonnage complète; troisièmement, l'étalonnage OCV; quatrièmement, la compensation dynamique et l'étalonnage.

Voici une liste de facteurs communs affectant le calcul du SOC dans l'utilisation des deux-roues.

Dans l'application des véhicules à deux roues, le problème est mis en évidence en raison de l'erreur SOC introduite par l'utilisation de la charge peu profonde et de la décharge peu profonde. La plupart des utilisateurs utilisent la batterie une fois qu'elle est complètement chargée. Cependant, lorsque les deux-roues sont utilisés, ils se rechargent souvent lorsqu'ils sont à court de courant et s'en vont presque lorsqu'ils sont chargés. En règle générale, la batterie ne peut pas être complètement chargée, en particulier dans les applications d'échange de batteries partagées. Par exemple, lorsque les passagers express utilisent des blocs-batteries partagés, afin d'assurer un transport pratique, ils passeront à un bloc-batterie avec plus de capacité lorsqu'ils verront l'armoire de batteries, ce qui fera que la batterie sera toujours dans un état de charge peu profonde et décharge peu profonde. L'influence de l'erreur du SOC du véhicule à deux roues est relativement importante.

Deuxièmement, l # 39; influence de la température ambiante et du taux de décharge sur la propre capacité de la batterie GG. Les motos électriques ont des températures élevées et basses lorsqu'elles conduisent. Ces conditions ont un impact plus important sur la batterie elle-même. En tant que BMS, les données originales que nous pouvons surveiller sont la tension, le courant, la température et d'autres informations, mais il n'y a aucun moyen de contrôler la batterie. Sa propre capacité ne se détériore pas, de sorte que l'environnement externe et les habitudes d'utilisation des différents coureurs ont une grande influence sur la capacité de la batterie GG.

Troisièmement, la durée de vie du cycle de la batterie. Comme le coût d'utilisation des batteries pour les véhicules à deux roues est inférieur à celui des voitures particulières, la durée de vie des batteries des véhicules à deux roues est généralement plus courte que celle des voitures particulières. Par conséquent, différents fabricants doivent prêter attention à la durée de vie des batteries en fonction des différents modèles et des différents groupes de clients.

Quatrièmement, l'incohérence des batteries. Étant donné que la capacité du bloc-batterie de véhicule à deux roues n'est généralement pas très grande, mais que la puissance de charge et de décharge n'est pas très faible, la consistance du noyau de batterie est relativement facile à apparaître. Surtout après six mois et un an, il y aura une grande différence dans la tension des cellules de la batterie, ce qui affectera sérieusement l'estimation du SOC.

Cinquièmement, l'impact de la précision d'acquisition du courant et de la tension BMS sur l'estimation du SOC. BMS a besoin d'obtenir des données brutes sur les batteries pour l'estimation du SOC. Cependant, dans le BMS de véhicule à deux roues, afin de mieux répondre aux exigences de faible coût du client&pour BMS, une certaine précision doit parfois être abandonnée. Mais quelle précision faut-il réduire? Cela doit également prendre en compte le degré d'influence sur le SOC.

D'autre part, la consommation d'énergie du BMS lui-même a également un impact plus important sur l'estimation du SOC. Pour les applications BMS dans le domaine automobile, le BMS peut atteindre une consommation d'énergie nulle une fois la clé éteinte. Une fois que l'alimentation basse tension est coupée, le BMS s'arrête sans consommation d'énergie. Mais dans les produits à faible consommation d'énergie, le BMS n'est pas facile d'atteindre une consommation d'énergie nulle.

Le sommeil BMS est généralement divisé en sommeil profond et sommeil superficiel. Lors de l'entrée en sommeil profond, il peut être inférieur à 20 mA. Si vous calculez en fonction du courant de consommation électrique de 10 mA, vous constaterez que la puissance de la batterie est d'environ 40- après une longue période. Environ 50 jours, la batterie est essentiellement consommée. Ainsi, lorsque nous calculons le SOC, nous devons inclure la consommation d'énergie du BMS lui-même.

Le quatrième aspect est la nouvelle infrastructure pour les deux-roues. La plateforme de service du véhicule à deux roues est la plateforme de télésurveillance des données. À l'heure actuelle, davantage de travail de collecte et de collecte de données est effectué. Il est en outre nécessaire d'estimer le SOH de la cellule de la batterie et du paquet PACK, qui peut fournir un avertissement précoce à l'utilisateur, éviter la batterie, et il y a des effets néfastes sur l'utilisation de l'utilisateur GG.

En fait, nous avons trouvé un problème dans le projet que nous avons contacté auparavant, et nous devons proposer différentes exigences pour la fonction de transmission de données à distance en fonction de différents scénarios d'utilisation. Par exemple, en ce qui concerne les voitures particulières, l'État a ultérieurement unifié la proposition de télécharger des données sur la plate-forme Big Data pour une supervision unifiée, mais pour l'application des motos électriques à deux roues, la fonction de transmission de données à distance est-elle vraiment nécessaire? Nous savons que la fonction de transmission de données à distance augmentera le coût. Les opérateurs télécoms actuels de cartes 2G ne fonctionneront plus dans un proche avenir. En plus de la consommation électrique élevée d'un module 4G, le coût est également relativement élevé, comparé au coût d'une batterie de petite capacité. En d'autres termes, le coût d'installation d'un module de transmission de données à distance est très élevé. Certains clients augmentent l'objectif de la transmission de données à distance pour éviter la perte de batteries. Cependant, après un ou deux ans de statistiques, on constate que même si la valeur de la batterie perdue est directement payée, elle est toujours inférieure au coût d'ajout d'un module distant à chaque batterie. Par conséquent, l'ajout de fonctions de transmission de données à distance dans le domaine des deux-roues n'est pas si significatif à l'heure actuelle.

Merci à tous!