Ano ang Real-oras na Pagsubaybay?
Kailangang malaman ng BMS kung ano ang nangyayari sa loob ng pack. Boltahe sa bawat cell, kabuuang kasalukuyang, temperatura sa maraming punto. Ang data na ito ay patuloy na pumapasok, hindi na-sample paminsan-minsan. Iyan ay totoong-oras na pagsubaybay.
Pagsukat ng Boltahe
Dito napupunta ang karamihan sa gastos sa isang disenyo ng BMS.
Ang bawat cell o parallel group ay nangangailangan ng sarili nitong boltahe sense line pabalik sa isang analog front end IC. Para sa isang 16S pack na mapapamahalaan. Para sa isang 100S+ EV pack, tumitingin ka sa maraming AFE chips daisy-na naka-chain nang magkasama, nakahiwalay na komunikasyon sa pagitan ng mga ito, at isang wiring harness na nangangailangan ng tunay na pagsisikap para malinis ang ruta. Ang ingay pickup ay isang palaging labanan. Ang mga long sense wire ay nagsisilbing antenna. Tumulong ang mga twisted pairs. Ang pag-iwas sa matataas{10}}kasalukuyang landas na malayo sa mga sense lines ay mas nakakatulong.
Ang spec ng katumpakan ng AFE ay higit na mahalaga kaysa sa inaasahan ng mga tao. Ang mga cell ng NMC ay maaaring may 1.4V ng magagamit na hanay ng boltahe. Sa 4.2V ikaw ay puno na. Sa 4.25V ikaw ay naglalagay ng lithium at pinapatay ang cell. Iyon ay 50mV ng margin. Kung ang iyong AFE ay may ±15mV na katumpakan, na-burn mo na ang higit sa kalahati ng iyong badyet sa error sa pagsukat lamang. Ito ang dahilan kung bakit ginagamit ng mga high{11}}voltage pack mula sa anumang disenteng supplier ng lithium battery pack ang mamahaling AFEs-6815, 6813, ang tier na iyon. Ang mga mura ay gumagana nang maayos para sa 4S power tool pack. Hindi para sa traksyon.
Ang LFP ay mas mapagpatawad sa tuktok na dulo ngunit ang curve ng boltahe ay napaka-flat sa gitna na ang pagtatantya ng SOC ay nagiging mahirap. Kailangan mo ng mahusay na katumpakan para sa ibang dahilan.
Kasalukuyan
Hall effect sensor o shunt. Ang mga bulwagan ay electrically isolated na nagpapasimple sa disenyo. Mas tumpak ang mga shunt ngunit nasa kasalukuyang landas ang mga ito, kaya kailangang pangasiwaan ng BMS sensing circuit ang karaniwang-mode na boltahe na katumbas ng boltahe ng pack. Hindi mahalaga sa isang 400V system.
Ang mga shunts ay nagwawaldas din ng kapangyarihan. Ang isang 100µΩ shunt sa 500A ay bumaba ng 50mV at nasusunog ng 25W. Iyan ang init na kailangan mong hawakan. At shunt resistance drifts sa temperatura, kaya ang kasalukuyang pagbabasa drifts masyadong maliban kung kabayaran mo. Ang mga murang disenyo ng BMS ay hindi. Pagkatapos ay aalis ang SOC sa loob ng isang araw at walang nakakaalam kung bakit.
Temperatura
Ang mga thermistor ay mura. Ang paglalagay ay ang mahirap na bahagi.
Maaaring may 200 cell ang isang pack ngunit 6-}8 na temperature sensor lang. Saan sila pupunta? Ang mga cell sa geometric center ay tumatakbo nang pinakamainit dahil napapalibutan sila ng iba pang pinagmumulan ng init. Ang mga cell na malapit sa casing ay nawawalan ng init sa paligid. Ang mga cell na malapit sa busbar ay kumukuha ng init mula sa mga high-current na koneksyon. Ang isang tagagawa ng sistema ng baterya ng lithium na gumagawa nito nang maayos ay nagpapatakbo ng CFD o hindi bababa sa isang pinasimpleng modelo ng thermal bago mag-commit sa mga lokasyon ng sensor. Ang natitira ay naglalagay ng isang thermistor bawat module at umaasa para sa pinakamahusay.
Kailangang hawakan ng sensor ang cell. Hindi lumulutang sa hangin malapit sa cell. Ang temperatura ng hangin sa loob ng isang enclosure ay halos walang sinasabi sa iyo tungkol sa temperatura ng ibabaw ng cell. Nakakita kami ng 8-10℃na pagkakaiba sa pagitan ng hangin at cell surface sa mga pack na mukhang maganda sa papel.
Mahalaga rin ang materyal ng thermal interface. Ang dry contact sa pagitan ng thermistor at cell ay may mataas na thermal resistance. Ang pagbabasa ay lags realidad. Sa oras na ang sensor ay nagpapakita ng 45 degree, ang cell ay maaaring nasa 52℃na at umaakyat na.
Ano ang Ginagawa ng BMS sa Data
Ang pagtatantya ng SOC ay ang pangunahing bagay. Pinagsasama ng pagbilang ng Coulomb ang kasalukuyang sa paglipas ng panahon. Iniuugnay ng OCV lookup ang resting voltage sa state of charge. Kalman filter o katulad na pagsamahin ang dalawa. Wala sa mga ito ang gumagana nang perpekto. Ang pagbibilang ng Coulomb ay umaanod dahil ang kasalukuyang pagsukat ay hindi perpekto at hindi mo malalaman ang tunay na punto ng pagsisimula. Ang OCV lookup ay nangangailangan ng pack na magpahinga ng ilang sandali na hindi nangyayari sa patuloy na operasyon. Nakakatulong ang filter ng Kalman ngunit kasing ganda lang ito ng modelo ng cell kung saan ito binuo, at edad ng mga cell.
Sinusubaybayan ng pagtatantya ng SOH ang pagkasira. Lumabo ang kapasidad, lumalago ang paglaban. Ito ay karaniwang nangangahulugan ng pana-panahong pagpapatakbo ng isang kinokontrol na pagsingil o paglabas at paghahambing sa baseline. Sinusubukan ng ilang system na tantyahin ito online mula sa data ng pagpapatakbo. Iba-iba ang mga resulta.
Ang lohika ng proteksyon ay mas simple. Masyadong mataas ang boltahe, itigil ang pag-charge. Masyadong mababa, itigil ang pagdiskarga. Masyadong mataas ang kasalukuyang, idiskonekta. Masyadong mataas ang temperatura, derate o idiskonekta. Ito ay mga paghahambing lamang ng threshold. Ang pag-aayos ng mga threshold ay nangangailangan ng ilang pag-iisip-masyadong mahigpit at mali-ka palagian, masyadong maluwag at hahayaan mong masira ang mga cell.
Pagbabalanse
Ang mga cell ay naghihiwalay sa paglipas ng panahon. Sinusunog ng passive balancing ang labis na singil sa pamamagitan ng mga resistor, karaniwang nasa 50-100mA. Ito ay mabagal. Sa isang 4 na oras na ikot ng pagsingil, ang passive balancing ay maaaring gumalaw ng 200-400mAh. Kung ang iyong mga cell ay 2000mAh wala sa balanse, hindi iyon mapuputol.
Ang aktibong pagbabalanse ay naglilipat ng singil sa pagitan ng mga cell gamit ang mga inductor o capacitor. Mas mabilis, mas mahusay, mas mahal, mas kumplikado. Para sa mga pang-industriya na solusyon sa baterya ng lithium kung saan ang mga pack ay umiikot araw-araw, ang aktibong pagbabalanse ay may katuturan. Para sa isang pack na nasa 50% SOC sa halos lahat ng oras na may paminsan-minsang paggamit, ayos lang ang passive.
Komunikasyon
CAN bus para sa mga sasakyan. Modbus para sa nakatigil. Parehong gumagana. Piliin ang anumang ginagamit ng iba pang sistema.
Maganda ang pagkakakonekta ng cloud sa papel. Sa pagsasagawa, kalahati ng mga site ay may cellular signal ng basura at ang installer ay hindi nagbadyet para sa isang panlabas na antenna. Ang pag-log ng lokal na data na may panaka-nakang pag-upload ay gumagana nang mas mahusay para sa karamihan ng mga komersyal na pag-deploy ng provider ng baterya ng lithium kaysa sa pag-aakalang patuloy na konektado.
Mga pamantayan
ISO 6469 at UN ECE R100 para sa automotive. UL 9540 para sa nakatigil na imbakan. OSHA at mga lokal na code ng sunog para sa mga pang-industriyang lugar ng pagsingil. Dapat malaman ng isang kasosyo sa OEM na baterya ng lithium kung alin ang naaangkop sa iyong target na merkado. Ang mga kinakailangan sa pag-monitor ng paghihiwalay sa mga pamantayan ng sasakyan ay nagtutulak sa mga tao nang higit sa anupaman sa paggawa ng dami.
Ang real-pagsubaybay ay hindi opsyonal. Ang tanong ay kung gaano katumpakan at pagiging sopistikado ang kailangan mo, at depende iyon sa mga cell, aplikasyon, at mga kahihinatnan ng pagkakamali.
