Uue energiaga sõidukite BMS-i põhistruktuur ja tööpõhimõte

Akuhaldussüsteemil (BMS) pole ranget määratlust. Saame seda mõista järgmiselt: Akuhaldussüsteem on seade, mida kasutatakse toiteaku ohutuks jälgimiseks ja tõhusaks haldamiseks, säilitades toitesüsteemi normaalse töö ja pikendades aku kasutusiga. Seda tuntakse tavaliselt kui akuhoidjat või akuhaldurit. See suudab jälgida aku tööolekut (aku pinge, voolutugevus ja temperatuur), ennustada aku mahtuvust (SOC) ja vastavat järelejäänud sõiduulatust ning hallata akut, et vältida üle-tühjenemist, ülelaadimist, ülekuumenemist ja tõsist pinge tasakaalustamatust üksikute elementide vahel, maksimeerides aku mälumahtu ja tsükli eluiga.

Klassifikatsioon:

Akuhaldussüsteeme saab nende struktuuri alusel liigitada hajutatud süsteemideks, tsentraliseeritud süsteemideks ja integreeritud süsteemideks.

1. Hajutatud süsteem

Põhimääratlus:

Hajutatud BMS-i, tuntud ka kui modulaarne BMS, iseloomustavad "detsentraliseeritud funktsioonid ja tsentraliseeritud haldus". See jaotab aku andmete kogumise ja mõned töötlemisfunktsioonid mitmele sõltumatule alamjuhtimisseadmele akumoodulis või akuplokis, samas kui ülemjuhtseade vastutab täiustatud algoritmide ja sõiduki side eest.

Professionaalsete omaduste analüüs:

Eelised:

• Suur mastaapsus ja modulaarsus: alamjuhtplokkide lisamise või eemaldamise abil saab see hõlpsasti kohaneda erineva võimsuse ja pingetasemega platvormidega, hõlbustades platvormi{0}}põhist disaini.
• Lihtne juhtmestik ja kõrge töökindlus: iga mooduli diskreetimisrihmad on äärmiselt lühikesed ja korralikud, vähendades pika-analoogsignaali edastamise häirete ohtu ning parandades mõõtmistäpsust ja süsteemi elektromagnetilist ühilduvust.
• Kõrge ohutus: kõrge{0}}pinge proovivõtukohad on hajutatud, vähendades kõrge-pinge sissetungi ohtu madalpingesüsteemidesse{2}}. Peajuhtseade võib asuda kõrge-pingealast eemal.

Puudused:

• Süsteemi kõrge keerukus: nõuab kahe riistvaraüksuse (ülema ja alam) ja keerukate sideprotokollide arendamist ja haldamist.
• Suhteliselt kõrge hind: mitme alluva juhtseadme riistvara kogukulu võib olla suurem.
• Tüüpilised rakendused: elektrisõidukid,{0}}suured energiasalvestussüsteemid, robotid ja muud stsenaariumid, mis nõuavad suurt modulaarsust, mastaapsust, ohutust ja täpsust.

2. Tsentraliseeritud süsteem

Põhimääratlus:

Tsentraliseeritud BMS võtab kasutusele "integreeritud hankimise, tsentraliseeritud töötlemise" arhitektuuri. Kõik funktsioonid on integreeritud ühte keskkontrollerisse ning kõik akuelemendi pinge- ja temperatuurisignaalid on pikkade juhtmestike kaudu otse ühendatud keskkontrolleri ühendusportidega.

Professionaalsete omaduste analüüs:

Eelised:

• Lihtne struktuur, madal hind: üks kontroller, puudub ülem-alluv sideprotokoll, suhteliselt lihtne tarkvaraarendus ja väikseim -võimsusega süsteemide üldkulu.
• Otsene andmetöötlus: kõiki andmeid töödeldakse ühes kiibis, mis välistab vajaduse sõlmedevahelise-sünkroonimise ja edastamise viivituste järele.

Puudused:

• Kehv mastaapsus: kontrolleri I/O pordid on fikseeritud, mistõttu on raske kohaneda erineva arvu patareidega süsteemidega.
• Suur usaldusväärsusrisk: pikamaa{0}}proovivõtu rakmed on vastuvõtlikud häiretele, mis vähendab mõõtmistäpsust; arvukad ja pikad rakmed põhjustavad kõrge pistikute rikete määra.
• Paindumatu paigutus: keskkontroller peab asuma akuploki lähedal ja juhtmestiku paigutus on fikseeritud, mis ei soodusta sõiduki üldist paigutust.
• Ohutusoht: kõik kõrge{0}}pinge proovivõtupunktid on koondatud ühte kohta, mis kujutab endast ühe-punkti rikke ohtu, mis põhjustab kogu süsteemi rikke.

Tüüpilised kasutusalad: väikese kiirusega-elektrisõidukid, elektritööriistad, väikese-mahutavusega energiasalvestid ja olmeelektroonika, millel on äärmiselt ranged kulu- ja ruuminõuded.

3. Integreeritud süsteem

Põhimääratlus:

Integreeritud BMS on elektriliste ja mehaaniliste komponentide sügava integreerimise toode, mis hõlmab "riistvara ja tarkvara integreerimist, kõrget integratsiooniastet". See integreerib BMS-i põhilised riistvarafunktsioonid (nagu AFE, MCU) otse aku juht- ja kaitseplaadile ning mõnikord isegi füüsiliselt integreerub aku teiste komponentidega (nagu kõrgepinge lahtiühendamisseadmed, vooluandurid).

Professionaalsete omaduste analüüs:

Eelised:

• Väike suurus, eriti suur ruumikasutus: sobib väga hästi{0}}kasutades ruumi.
• Kulude ja tarneahela optimeerimine: vähendab materjale, nagu korpused ja pistikud, lihtsustades tootmist ja kokkupanekut.
• Tugev jõudluse sihtimine: optimeeritud disain konkreetsete akude jaoks, saavutades optimaalse jõudluse.

Puudused:

• Peaaegu puudub skaleeritavus: akuga sügavalt integreeritud, ei saa seda kasutada muude spetsifikatsioonidega akusüsteemide jaoks.
• Keeruline hooldus ja asendamine: rikke korral nõuab see tavaliselt kogu juhtpaneeli või isegi kogu akumooduli väljavahetamist.
• Soojuse hajutamise ja isolatsiooniga seotud väljakutsed: suure{0}}tihedusega integreerimine toob kaasa väljakutsed soojuse hajumise projekteerimisel ja kõrgemad nõuded kõrge- ja madalpingeahela isolatsiooni projekteerimisele.

Tüüpiliste rakenduste hulka kuuluvad: olmeelektroonika, elektrilised kaherattalised{0}}rattad, kompaktsed kodused energiasalvestid ja akud mõnede PHEV/HEV sõidukite jaoks, mis eelistavad maksimaalset ruumikasutust.

Akuhaldussüsteem koosneb peamiselt järgmistest osadest: keskseade (nimetatakse ka peamiseks juhtimismooduliks või ECU-ks), andmehõiveplokk (võtumoodul BMU), tasakaalustusseade, kuvaplokk, juhtkomponendid (releed, kaitsmed) ja tuvastuskomponendid (lekketuvastus, vooluandurid, temperatuuriandurid jne).

Keskprotsessor koosneb põhijuhtplaadist ja kõrge{0}}pinge juhtahelast; andmehõiveüksus koosneb temperatuurivõtumoodulist ja pingevõtumoodulist. Enamikus rakendustes on tasakaalustusmoodul ja tuvastusmoodul kokku integreeritud; kuvaplokk koosneb kuvaplaadist, LCD-ekraanist, klaviatuurist ja hostarvutist. CAN-väljasiini tehnoloogiat kasutatakse üldiselt teabevahetuse loomiseks nende komponentide vahel ja sõiduki mitme{3}energiasüsteemiga.

Uue energiasõidukite tootja liitium{0}}ioonaku akuhaldussüsteemis kasutab süsteem ülem-alamstruktuuri. Üks BMS-i põhijuhtmoodul suudab juhtida kuni 256 andmemoodulit ning iga andmemoodul suudab koguda ja töödelda kuni 16 pingekanalit ja 8 temperatuurikanalit. See võib teostada-reaalajas aku laetuse ja tühjenemise oleku jälgimist, andmetöötlust, SOC-hinnangut, sõiduulatuse hindamist, laadimise ja tühjenemise juhtimist ning muid funktsioone.

BMS-i peamise tööpõhimõtte võib lihtsalt kokku võtta järgmiselt: Pärast seda, kui andmehõiveahel kogub aku olekuteabe, töötleb ja analüüsib elektrooniline juhtseade andmeid ning seejärel annab analüüsitulemuste põhjal süsteemi vastavatele funktsionaalmoodulitele juhtkäsklusi ning edastab teabe välismaailmale.

ACEY-BP24-300A400Abms tester masin, kõrge automatiseerituse tase, kiire testimiskiirus ja kõrge testimise täpsus. Ülelaadimiskaitse, ülelaadimise taastamise, ülelaadimise kaitse, ülelaadimise taastamise, ülevoolukaitse (ülelaadimisvool ja ülelaadimisvool), sisetakistuse, omatarbimise, lühisekaitse, ülelaadimiskaitse aja, ülevoolukaitse aja, ülelaadimiskaitse aja, tasakaaluvoolu, tasakaalupinge jne testfunktsiooniga.

Akude kasutamine autode toitesüsteemides on keeruline protsess. Akud peavad parandama ohutust, võimsus- ja energiatihedust ning vähendama isetühjenemise määra ja kulusid. Lisaks tuleb arvesse võtta paljusid eriprobleeme, mis on seotud nende kasutamisega sõidukites, nagu aku konsistents, -akudevahelised ühendused, lekkekaitse ja kõrge-pingeohutus, ventilatsioon ja soojuse hajumine, aku vee- ja tolmukindlus ning süsteemi hooldatavus. Ainult nende probleemide lahendamisega saab elektriakusid laialdaselt kasutada elektrisõidukites.

Acey intelligentneon spetsialiseerunud integreeritud lahenduste pakkumisele poolautomaatsetele ja täisautomaatsetele koosteliinidele, mis on ette nähtud energiasalvestussüsteemides (ESS), mehitamata õhusõidukites (UAV), elektrijalgratastes, elektrilistes tõukeratastes, elektritööriistades, kahe- ja kolmerattalistes mootorsõidukites ja nendega seotud rakendustes kasutatavatele liitiumioonakudele. Lisaks tarnime täielikku valikut akukomplektide komplekteerimisseadmeid, sealhulgas rakkude sorteerimismasinad, akude sorteerimismasinad, isoleerpaberi kleepumasin, CCD-tester, käsitsi/automaatsed aku punktkeevitajad, BMS-testrid, akude terviklik tester ja akukomplektide testimissüsteemid.

Võtke kohe ühendust