BMS гэж юу гэсэн үг вэ?
Батерейны удирдлагын системТайлбарласан
Бид 2021 онд DALY BMS-ийн багцыг бараг л худалдаж авлаа. Үнэ нь гайхалтай харагдаж, техникийн үзүүлэлтүүд нь цаасан дээр байгаа бөгөөд борлуулалтын төлөөлөгч CAN автобусыг манай Victron инвертерүүдтэй нийцүүлнэ гэж амласан. Туршилтын AGV флот дээр суурилуулснаас хойш 3 долоо хоногийн дараа бид эдгээр нэгжүүдийг амрах үед биш харин цэнэглэх үед л тэнцвэржүүлсэн эсүүдийг олж мэдсэн. Аппликешн байнга гацсан. Bluetooth-г хэдэн өдөр тутамд- дахин холбох шаардлагатай. Бид бүх 24 нэгжийг JBD хавтангаар хоёр дахин хямд үнээр сольсон.
Энэхүү туршлага нь техникийн үзүүлэлтүүдэд дурдаагүй зүйлийг бидэнд зааж өгсөн: BMS-ийн чанар нь нээхэд хэдэн сар зарцуулагддаг нарийн ширийн зүйлсээс харагддаг.
Тэгэхээр BMS гэж юу вэ?
Сурах бичгийн хариулт
Батерейны удирдлагын систем нь эсийн хүчдэлийг хянаж, гүйдлийн урсгалыг удирдаж, температурыг хянаж, литийн эсийг гал түймэр эсвэл дутуу үхэлд хүргэдэг нөхцлөөс хамгаалдаг.
Практик хариулт
Энэ нь таны 15,000 долларын үнэтэй батерейг 4 жил эсвэл 12 жил ашиглах эсэхийг тодорхойлдог бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Таны сэрээтэй ачааны машин нэг дулааны үйл явдал эсвэл тэгтэй тулгарсан эсэх. Таны баталгаат нэхэмжлэл 1% -иас доош байх эсвэл 3% -иас хэтрэх эсэхээс үл хамааран.
Polinovel-д бид 2018 оноос хойш найман BMS нийлүүлэгчийн баталгаат мэдээллийг хянасан. Тоонууд нь тодорхой түүхийг өгүүлдэг.
Нийлүүлэгчийн түвшний баталгаат нэхэмжлэлийн хувь хэмжээ (2018-2022, 3,247 нэгж)
| Нийлүүлэгчийн ангилал | 24 сарын бүтэлгүйтлийн хувь | Анхдагч алдааны горим | Тэмдэглэл |
|---|---|---|---|
| Орион, REC | 0.4-0.7% | Мэдрэгчийн шилжилт | Багцуудад нийцсэн |
| JK (JIKONG), JBD | 0.8-1.2% | Програм хангамжийн алдаа (засах боломжтой) | Хүчтэй програмын дэмжлэг |
| Дотоодын брэнд А | 2.1% | Тэнцвэржүүлэх хэлхээ | 2023 багцаар сайжруулсан |
| Дотоодын брэнд Б | 3.1% | MOSFET алдаа | Чанарын хяналтын асуудал |
| ДАЛИ | 3.8% | Олон асуудал | Доорх тэмдэглэлийг үзнэ үү |
DALY-ийн нөхцөл байдлыг тайлбарлах нь зүйтэй. Тэдний битүүмжилсэн хашааны загвар нь ус үл нэвтрэх ажилд сайнаар нөлөөлдөг. Гэхдээ тэдний апп нь сайн шалтгаанаар 1.7 одтой байна. Бид үйлдвэрийн тохиргооны алдаатай нэгжүүдийг хүлээн авлаа. Тэдний "100А цэнэггүйдэл" гэсэн үнэлгээ нь ихэвчлэн 50А цэнэглэх хүчин чадалтай гэсэн үг бөгөөд үүнийг хэн ч танд урьдчилж хэлдэггүй. Цэнэглэх дэд бүтэц нь хүлээгдэж буй гүйцэтгэлийг хангаж чадахгүй болсны дараа нэг хэрэглэгч үүнийг олж мэдсэн.
Шударга байхын тулд DALY-ийн нэгжүүд танд техникийн дэмжлэг авах шаардлагагүй төсвийн төслүүдэд сайн ажилладаг. Ямар нэг зүйл буруу болоход тусламж хүлээх хэрэггүй.
Үнэн хэрэгтээ чухал эдийн засаг
Хүн бүр electravehicles.com сайтаас "143% ROI сайжруулалт" гэсэн тоог иш татдаг. Бид өөрсдийн байршуулалтад ижил төстэй тоог харсан боловч тооцоо нь тийм ч хялбар биш юм.
Худалдан авах ажиллагааны хороодод үүнийг дараах байдлаар тайлбарлаж байна.
Зардлын харьцуулалт: 8 жилийн хугацаанд 50 нэгж AGV флот
| Зардлын ангилал | Төсвийн BMS сонголт | Чанарын BMS сонголт |
|---|---|---|
| BMS-ийн анхны зардал (нэгж тутамд) | $180 | $650 |
| Флотын BMS-ийн хөрөнгө оруулалт | $9,000 | $32,500 |
| Батерейны үнэ (48V 100Ah LFP) | $45,000 × 50 = $2.25M | Үүнтэй адил |
| Хүлээгдэж буй багц солих | 4-5 жил (бүтэн флот) | 10+ жил (хэсэгчилсэн) |
| 5-р жил солих зардал | ~2.0 сая доллар (үнийн элэгдэл) | $0 |
| Төлөвлөөгүй сул зогсолт | Жилд 12-18 | Жилд 2-4 |
| Сул зогсолтын зардал (800$/тохиолдол) | $76,800-$115,200 | $12,800-$25,600 |
Нэг батерейг солих циклийг тооцох хүртэл BMS-ийн хөрөнгө оруулалтын 23,500 долларын зөрүү мэдэгдэхүйц харагдаж байна. Бид үйлчлүүлэгчид энэ талаар хэдэн долоо хоногийн турш маргалдсан бөгөөд хоёр жилийн дараа бидэн рүү залгаж, илүү сайн BMS нэгжийг шинэчлэхийг хүссэн. Тэр үед зарим эсүүд сэргэх боломжгүй болсон.
Ялангуяа нэг төсөл бидний эдгээр ярианд хандах хандлагыг өөрчилсөн. Охайо дахь агуулахын оператор бидний зөвлөмжийг үл харгалзан төсвийн сонголтыг шаарддаг. Арван найман сарын дараа тэд нэг боодол дахь дулааны үйл явдлыг мэдэрсэн. Хэн ч бэртэж гэмтээгүй боловч даатгалын мөрдөн байцаалтын ажиллагаа болон байгууламжийн сул зогсолт нь батерейны анхны хөрөнгө оруулалтаас илүү үнэтэй байдаг. Бид компанийн нэрийг хуваалцаж чадахгүй ч ослын тайлан нь орон нутгийн галын маршалын албанаас олон нийтэд бүртгэгдсэн байна.
Техникийн үзүүлэлтүүд: Юу хайх хэрэгтэй вэ?
Ихэнх BMS техникийн үзүүлэлтүүд нь хүчдэлийн нарийвчлалыг "±0.5%" эсвэл "±10mV" гэж жагсаасан байдаг. Аль аль нь нарийн сонсогдож байна. Аль нь ч танд юу чухал болохыг хэлэхгүй.
LiFePO4 програмын хувьд чухал асуулт: систем нь 3.2-3.35V өндөрлөг бүсэд нарийвчлалыг хадгалж чаддаг уу? Энд LFP эсүүд ажиллах хугацааныхаа 80%-ийг зарцуулдаг ба хүчдэлийн--SOC хоорондын хамаарал бараг жигд байна. Энэ муж дахь 5мВ хэмжилтийн алдаа нь 8% SOC үнэлгээний алдаа үүсгэж болно. Энэ нь танд хүчин чадал 30% үлдсэн гэж бодох, үнэндээ 22% байна гэсэн хоёрын ялгаа юм.
Бид AGV програмууддаа 0.3% нарийвчлалыг зааж өгдөг бөгөөд энэ нь стандарт 0.5% системээс 15% илүү үнэтэй байдаг. Найдвартай хүрээг урьдчилан таамаглах шаардлагатай үйл ажиллагааны хувьд энэ нь үнэ цэнэтэй юм.
Бид бодитоор баталгаажуулдаг техникийн үзүүлэлтүүд (Зөвхөн мэдээллийн хуудаснаас хүлээн зөвшөөрдөггүй)
| Параметр | Мэдээллийн хуудасны нэхэмжлэл | Бид юу туршиж байна | Яагаад чухал вэ? |
|---|---|---|---|
| Хүчдэлийн нарийвчлал | 25 градусын температурт ±0.5% | ±? -10 градус ба 45 градус | Агуулахын температур өөр өөр байдаг |
| Тэнцвэржүүлэх гүйдэл | "Идэвхтэй тэнцвэржүүлэх" | Бодит мА хэмжилт | Олон хүмүүс 40 мА идэвхгүй "идэвхтэй" гэж мэдэгддэг |
| Одоогийн үнэлгээ | 100А тасралтгүй | Оргил жолоодлого, уналтын муруй | 130А оргилууд нь 100А-үнэлгээтэй нэгжийг устгадаг |
| Харилцаа холбоо | "CAN нийцтэй" | Зорилтот инвертертэй протоколын баталгаажуулалт | "Тохирох" гэдэг нь өөр өөр утгатай |
Тэнцвэржүүлэх өнөөгийн асуудлыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв техникийн хүснэгтэд гүйдлийг тэнцвэржүүлэх тусгай миллиамперийн утгыг заагаагүй бол "тэнцвэржүүлэх функц" нь ямар ч утга учиргүй байж болно. Идэвхгүй систем нь ихэвчлэн 30-100 мА ажилладаг. Эсийн хооронд энерги дамжуулдаг идэвхтэй системүүд 600 мА ба түүнээс дээш хүчин чадалтай ажилладаг. Туршилтын явцад 45 мА хэмжсэн "идэвхтэй тэнцвэржүүлэгч" гэж зарлагдсан нэгжүүдийг бид харсан.
Хямдхан BMS архитектурын талаархи тэмдэглэл
Энэ нь биднийг буруу шийдвэрээс аварсан инженерийн форумын хэлэлцүүлгээс үүдэлтэй. Зарим хямд өртөгтэй BMS загварууд нь олон эсийн тохиргоог үүсгэхийн тулд параллель холбогдсон бие даасан дан{2}}эс хамгаалах чипүүдийг (DW01 гэх мэт) ашигладаг. Чипүүд нь зөвхөн 1S хэрэглээнд зориулагдсан. Үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг 4S, 10S, эсвэл 20S багц болгон гинжлэх үед чип бүр нь зохицуулалтгүй хамгаалалтгүйгээр бие даан ажилладаг.
Гэмтлийн горим нь аюултай: хэрэв нэг чип нь статик цэнэг эсвэл чийгээс болж үхвэл бусад хэсэг нь ажиллаж байх хооронд тэр эсийн бүлэг бүх хамгаалалтаа алддаг. Багц унтардаггүй. Энэ нь танд анхааруулахгүй. Энэ нь ямар нэг зүйл сүйрэлд хүргэх хүртэл хамгаалалтгүй ажилладаг.
Чанартай BMS загвар нь Texas Instruments, Analog Devices эсвэл ижил төстэй ханган нийлүүлэгчдийн олон{0}} эсийн хяналтын тусгай компьютеруудыг ашигладаг. Эдгээр чипүүд нь анхдагчаар аюулгүй унтардаг бүтэлгүйтлийн горим бүхий нэгдсэн хэлхээгээр дамжуулан бүх эсийг хянадаг. Зардлын зөрүү нь эзлэхүүнээр нэгж тутамд 15-30 доллар байж магадгүй юм. Аюулгүй байдлын ялгааг харьцуулах боломжгүй юм.
Бид өөрсдийн IC архитектурыг тайлбарлаж чадахгүй байгаа аливаа нийлүүлэгчийг авч үзэхээ больсон. Хэрэв борлуулалтын инженер нь нэг үүрэн чипийг зэрэгцээ ашиглаж байгаа эсэх, эсвэл олон{2}} эсийн зөв IC-г ашиглаж байгаа эсэхээ мэдэхгүй байгаа бол энэ нь тэдний инженерийн гүний талаар ямар нэг зүйлийг хэлж өгнө.
Баталгаажуулалт: Тэд юу гэсэн үг вэ, юу гэсэн үг вэ
Манай Хойд Америкийн үйлчлүүлэгчид ихэвчлэн "UL сертификаттай" BMS-ийг хүсдэг. Энд нэр томьёо чухал.
UN38.3 гэрчилгээ нь тээврийн аюулгүй байдлыг хамардаг. Чичиргээ, өндөр, дулааны эргэлт, нөлөөлөл. Энэ нь бодит ашиглалтын үед үйл ажиллагааны аюулгүй байдлын асуудлыг хөндөөгүй. Олон улсад тээвэрлэгддэг лити батерей бүрт UN38.3 хэрэгтэй. Энэ нь таны бүтээгдэхүүн хууль ёсоор хил давж болно гэсэн үг юм. Энэ нь BMS нь таны эсийг цэнэглэх гэмтлийн үед хамгаална гэсэн үг биш юм.
IEC 62619 нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээний-фазын ашиглалтын аюулгүй байдлыг хамардаг. Энэ нь дулааны алдагдлын урьдчилан сэргийлэлт болон BMS-ийн интеграцийн шаардлагыг тусгасан стандарт юм. Хэрэв та лити батерейг өргөгч, AGV эсвэл суурин агуулахад ашиглаж байгаа бол энэ нь үйл ажиллагааны аюулгүй байдалд чухал ач холбогдолтой гэрчилгээ юм.
UL 1973 нь Хойд Америкийн суурин эрчим хүчний хадгалалтад тусгайлан хамаарна. Энэ нь IEC 62619-д бүрэн хамрагдаагүй дулааны тархалтын туршилт, алдааг тэсвэрлэх шаардлагыг багтаасан болно.
Баталгаажуулалтын хамрах хүрээний хураангуй
| Стандарт | Тээврийг хамарна | Үйл ажиллагааг хамарна | Thermal Runaway-ийг хамарна | Шаардлагатай |
|---|---|---|---|---|
| UN38.3 | Тиймээ | Үгүй | Үгүй | Олон улсын тээвэрлэлт |
| IEC 62619 | Үгүй | Тиймээ | Тиймээ | Аж үйлдвэрийн хэрэглээ |
| UL 1973 | Үгүй | Тиймээ | Тиймээ | Хойд Америкийн суурин агуулах |
| UL 9540 | Үгүй | Системийн-төвшин | Тиймээ | ESS суурилуулалтыг дуусгах |
Бид ханган нийлүүлэгчид "UL хүлээн зөвшөөрөгдсөн бүрэлдэхүүн хэсэг" статусыг (шар карт) UL-ийн бүрэн жагсаалттай дүйцэж байгааг харсан. Тийм биш. Хэрэглэгчийн инженерийн баг шар картны бичиг баримтыг хүлээн зөвшөөрч, эцсийн шалгалтын явцад эрх бүхий байгууллага нь татгалзсан тул бидний санал болгож буй Хойд Америкийн төсөл хөтөлбөрөөс хасагдсан. Тэд шаардлагад нийцсэн тоног төхөөрөмж авч байхад төсөл гурван сар хойшилсон.
IEEE 2686-2024 стандартыг энд дурдах нь зүйтэй. Энэ нь заавал баталгаажуулалт биш боловч суурин эрчим хүчний хадгалалтын BMS-д тусгайлан санал болгож буй анхны дадлага юм. IEEE 2686 стандартыг дагаж мөрдөж байгаа ханган нийлүүлэгчид наад зах нь одоогийн шилдэг туршлагуудад анхаарлаа хандуулдаг. (Хэрэв та илүү гүнзгий уншихыг хүсвэл exponent.com эдгээр стандартуудын техникийн сайн дүгнэлтийг хадгалдаг.)
Бид одоо нийлүүлэгчдийг хэрхэн үнэлж байна вэ?
Хангалттай сургамж авсны дараа бид тогтмол үнэлгээний үйл явцыг боловсруулсан. Төсөл болгонд шалгалт хийх шаардлагагүй, гэхдээ алхам алхмуудыг алгасах нь бидэнд хангалттай цаг хугацаа зарцуулдаг тул бид нарийн нягт нямбай байх ёстой.
Аюулгүй байдал, нийцлийн баталгаажуулалт хамгийн түрүүнд тавигддаг. Бид зөвхөн баталгаажуулалтын нэхэмжлэлийг бус бодит туршилтын тайлангийн дугаарыг шаарддаг. Хүчин төгөлдөр IEC 62619 туршилтын тайлан нь баримт бичгийн дугаар, туршилтын лаборатори, туршилтын тодорхой нөхцөлтэй байна. Хэрэв ханган нийлүүлэгч зөвхөн гэрчилгээний дүрсийг өгөх боломжтой бол бид илүү гүнзгийрүүлнэ.
Дараагийнх нь техникийн тохирол юм. BMS-ийн хүчдэлийн хүрээ нь таны багцын тохиргоог маржингаар хамрах уу? Хамгийн дээд хязгаартаа байгаа 16S BMS нь 16S дээр ажилладаг 20S BMS-тэй адил биш юм. Харилцаа холбооны протокол нь таны цэнэглэгч болон инвертертэй ажилладаг уу, эсвэл "CAN нийцтэй" нь "бид CAN ашигладаг, гэхдээ хувийн мессежийн форматтай" гэсэн үг үү?
Боломжтой бол бид тэнцвэржүүлэх гүйдлийг бие даан шалгадаг. Нийлүүлэгчид биднийг шалгадаг гэдгийг мэддэг бөгөөд энэ нь техникийн үзүүлэлтүүдийг үнэн зөв байлгах хандлагатай байдаг.
Нийлүүлэлтийн тасралтгүй байдал нь ихэнх худалдан авах ажиллагааны багуудын ойлгосноос илүү чухал юм. Таны загвар төслийг зогсоосон BMS нийлүүлэгч{1}} олон жилийн турш орлуулах толгойн өвчин үүсгэдэг. Бид бүтээгдэхүүний замын зураглал, ирээдүйн худалдан авалтын захиалгын хамгийн бага тоо хэмжээ, дизайн нь ашиглах боломжгүй болох бараа бүтээгдэхүүний бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл захиалгат ASIC ашиглаж байгаа эсэхийг асуудаг.
Полиновел дахь манай үйлдвэрлэлийн батерейны шийдлүүдийн хувьд BMS-ийн интеграци нь үүр{0}}to-загвар хийх явцад хийгддэг. Бид гуравдагч талын BMS-г- бэлэн багцууд дээр шинэчлэхгүй байна. Энэ нь бидэнд мэдрэгчийн байршил, утас чиглүүлэлт, дулааны удирдлагыг систем болгон оновчтой болгох боломжийг олгодог. Манай инженерийн баг нь BMS-ийн техникийн үзүүлэлтүүдийг хэрэглээний бодит шаардлагад үндэслэн хэмждэг: ажлын мөчлөг, оргил гүйдлийн профайл, орчны температурын хүрээ, харилцаа холбооны протоколын хэрэгцээ.
Хэрэв та материал зөөвөрлөх төхөөрөмж эсвэл үйлдвэрлэлийн тээврийн хэрэгсэлд зориулсан литийн батерейны сонголтыг үнэлж байгаа бол BMS-ийн яриа нь дараа нь биш харин техникийн тодорхойлолтын эхний шатанд явагдах ёстой. Чухал асуултууд нь хэрэглээний онцлог-болон ерөнхий үзүүлэлтүүдийн харьцуулалт нь урт хугацааны найдвартай байдалд нөлөөлдөг- зүйлийн ихэнхийг орхигдуулдаг.
Өргөдлийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг манай холбоо барих хуудсаар холбогдоно уу. Манай шийдлүүд таны шаардлагад нийцэж байгаа эсэх, эсвэл өөр газраас хайх хэрэгтэй эсэхийг бид танд шударгаар хэлэх болно.
