Dè a th’ ann an siostam riaghlaidh bataraidh?

Mìneachadh

Tha siostam riaghlaidh bataraidh (BMS) na theicneòlas a tha coisrigte ri bhith a’ cumail sùil air pasgan bataraidh, a tha na cho-chruinneachadh de cheallan bataraidh, air a chuir air dòigh gu dealanach ann an sreath x colbh matrix rèiteachadh gus leigeil le raon cuimsichte bholtachd is sruth a lìbhrigeadh airson ùine an-aghaidh. suidheachaidhean luchdan ris a bheil dùil.Mar as trice tha an sgrùdadh a bheir BMS seachad a’ toirt a-steach:

• A 'cumail sùil air a' bhataraidh
• A 'toirt seachad dìon bataraidh
• Dèan tuairmse air staid obrachaidh a’ bhataraidh
• A’ sìor leasachadh coileanadh bataraidh
• Ag aithris air inbhe obrachaidh gu innealan taobh a-muigh

An seo, tha am facal “bataraidh” a’ ciallachadh am pasgan gu lèir;ge-tà, tha na gnìomhan sgrùdaidh is smachd air an cur gu sònraichte ri ceallan fa leth, no buidhnean de cheallan ris an canar modalan anns a’ cho-chruinneachadh pacaid bataraidh iomlan.Tha an dùmhlachd lùtha as àirde aig ceallan ath-thagraidh lithium-ion agus is iad sin an roghainn àbhaisteach airson pacaidean bataraidh airson mòran thoraidhean luchd-cleachdaidh, bho choimpiutairean-uchd gu carbadan dealain.Fhad ‘s a bhios iad a’ coileanadh air leth math, faodaidh iad a bhith caran neo-thròcaireach ma thèid an obrachadh taobh a-muigh raon obrachaidh sàbhailte a tha gu math teann (SOA), le builean a’ dol bho bhith a’ toirt buaidh air coileanadh bataraidh gu builean cunnartach.Tha tuairisgeul obrach dùbhlanach aig a’ BMS gu cinnteach, agus faodaidh an iom-fhillteachd iomlan agus an ruigsinneachd thar-shealladh aige a dhol thairis air iomadh cuspair leithid dealan, didseatach, smachd, teirmeach agus uisgeach.

Ciamar a tha Siostaman Riaghladh Bataraidh ag obair?

Chan eil seata shlatan-tomhais stèidhichte no sònraichte aig siostaman riaghlaidh bataraidh ris am feumar gabhail.Tha an raon dealbhaidh teicneòlais agus na feartan gnìomhaichte sa chumantas co-cheangailte ri:

• Cosgaisean, iom-fhillteachd, agus meud a 'phacaid bataraidh
• Cleachdadh a’ bhataraidh agus draghan sàbhailteachd, fad-beatha agus barantais sam bith
• Riatanasan teisteanais bho ghrunn riaghailtean riaghaltais far a bheil cosgaisean agus peanasan air leth cudromach ma tha ceumannan sàbhailteachd gnìomh neo-iomchaidh nan àite

Tha mòran fheartan dealbhaidh BMS ann, le riaghladh dìon pacaid bataraidh agus riaghladh comas mar dhà fheart riatanach.Bruidhnidh sinn mar a tha an dà fheart seo ag obair an seo.Tha dà phrìomh raon aig riaghladh dìon pacaid bataraidh: dìon dealain, a tha a’ ciallachadh gun a bhith a’ leigeil leis a’ bhataraidh a bhith air a mhilleadh tro chleachdadh taobh a-muigh an SOA aige, agus dìon teirmeach, a tha a’ toirt a-steach smachd teothachd fulangach agus/no gnìomhach gus am pasgan a chumail no a thoirt a-steach don SOA aige.

Dìon riaghlaidh dealain: gnàthach

Is e a bhith a’ cumail sùil air bholtaids gnàthach pacaid bataraidh agus cealla no modal an rathad gu dìon dealain.Tha an SOA dealain de chealla bataraidh sam bith air a cheangal le sruth agus bholtadh.Tha Figear 1 a’ sealltainn SOA cealla lithium-ion àbhaisteach, agus dìonaidh BMS air a dheagh dhealbhadh am pasgan le bhith a’ cur casg air gnìomhachd taobh a-muigh ìrean cealla an neach-dèanamh.Ann an iomadh cùis, faodar tuilleadh derration a chuir an sàs ann a bhith a’ fuireach taobh a-staigh raon sàbhailte SOA gus barrachd beatha bataraidh adhartachadh.

Tha crìochan gnàthach eadar-dhealaichte aig ceallan lithium-ion airson cosgais na tha iad airson an leigeil ma sgaoil, agus faodaidh an dà dhòigh sruthan stùc nas àirde a làimhseachadh, ged is ann airson amannan goirid.Mar as trice bidh luchd-saothrachaidh cealla bataraidh a’ sònrachadh cosgais leantainneach as àirde agus a ’sgaoileadh chrìochan gnàthach, còmhla ri cosgais as àirde agus coileanadh crìochan gnàthach.Bidh BMS a bheir dìon gnàthach gu cinnteach an sàs ann an sruth leantainneach as àirde.Ach, dh’ fhaodadh seo a bhith air thoiseach air mar thoradh air atharrachadh obann ann an suidheachadh luchdan;mar eisimpleir, luathachadh obann carbad dealain.Faodaidh BMS sgrùdadh gnàthach as àirde a thoirt a-steach le bhith ag aonachadh na h-ùine gnàthach agus às deidh delta, a’ co-dhùnadh an dàrna cuid an sruth a tha ri fhaighinn a lughdachadh no stad a chuir air sruth a’ phacaid gu tur.Leigidh seo leis a’ BMS cugallachd cha mhòr sa bhad a bhith aca ri fìor stùcan an latha an-diugh, leithid suidheachadh cuairt ghoirid nach do ghlac aire fiùs luchd-còmhnaidh sam bith, ach a tha cuideachd a’ toirt maitheanas do dh’ iarrtasan àrda, fhad ‘s nach eil iad ro mhòr airson cuideachd. fada.

Dìon Stiùireadh Dealain: Voltage

Tha Figear 2 a’ sealltainn gum feum cealla lithium-ion obrachadh taobh a-staigh raon bholtachd sònraichte.Bidh na crìochan SOA sin air an co-dhùnadh aig a’ cheann thall le ceimigeachd gnèitheach na cealla lithium-ion taghte agus teòthachd nan ceallan aig àm sònraichte sam bith.A bharrachd air an sin, leis gu bheil pasgan bataraidh sam bith a’ faighinn eòlas air mòran de rothaireachd gnàthach, a ’sgaoileadh mar thoradh air iarrtasan luchdan agus cosgais bho ghrunn stòran lùtha, mar as trice bidh na crìochan bholtachd SOA sin air am bacadh tuilleadh gus beatha bataraidh a bharrachadh.Feumaidh fios a bhith aig BMS dè na crìochan sin agus bidh e an urra ri co-dhùnaidhean stèidhichte air cho faisg air na stairsnich sin.Mar eisimpleir, nuair a thig e faisg air a’ chrìoch bholtaids àrd, faodaidh BMS iarraidh air lùghdachadh mean air mhean air an t-sruth cosgais, no iarraidh gun tèid an sruth cosgais a thoirt gu crìch gu tur ma ruigear a’ chrìoch.Ach, mar as trice bidh beachdachaidhean hysteresis bholtachd gnèitheach a bharrachd an cois na crìche seo gus casg a chuir air cabadaich smachd mun stairsneach dùnadh.Air an làimh eile, nuair a tha iad faisg air a’ chrìoch bholtachd ìosal, iarraidh BMS gun lughdaich prìomh luchdan eucoireach na h-iarrtasan a th’ aca an-dràsta.A thaobh carbad dealain, faodar seo a dhèanamh le bhith a’ lughdachadh an torque ceadaichte a tha ri fhaighinn don motair tarraing.Gu dearbh, feumaidh am BMS cùisean sàbhailteachd a thoirt don draibhear am prìomhachas as àirde fhad ‘s a tha iad a’ dìon a ’phasgan bataraidh gus casg a chuir air milleadh maireannach.

Dìon Riaghladh Teirmeach: Teòthachd

Aig luach aghaidh, dh ’fhaodadh gum bi e coltach gu bheil raon obrachaidh teòthachd farsaing aig ceallan lithium-ion, ach tha comas bataraidh iomlan a’ lughdachadh aig teòthachd ìosal leis gu bheil ìrean ath-bhualadh ceimigeach a ’slaodadh sìos gu h-iongantach.A thaobh comas aig teòthachd ìosal, bidh iad a’ coileanadh mòran nas fheàrr na bataraidhean searbhag luaidhe no NiMh;ge-tà, tha riaghladh teothachd deatamach gu ciallach leis gu bheil cosgais fo 0 ° C (32 ° F) na dhuilgheadas corporra.Faodaidh iongantas plating lithium meatailteach tachairt air an anod aig àm cosgais fo-reothadh.Is e milleadh maireannach a tha seo agus chan e a-mhàin gu bheil comas nas lugha ann, ach tha ceallan nas so-leònte ri fàiligeadh ma tha iad fo chreathadh no suidheachaidhean eile a tha fo uallach.Faodaidh BMS smachd a chumail air teòthachd a’ phasgan bataraidh tro theasachadh agus fuarachadh.

Tha riaghladh teirmeach fìor gu tur an urra ri meud agus cosgais a’ phasgan bataraidh agus amasan coileanaidh, slatan-tomhais dealbhaidh BMS, agus aonad toraidh, a dh’ fhaodadh a bhith a’ toirt a-steach beachdachadh air sgìre cruinn-eòlasach cuimsichte (me Alasga an aghaidh Hawaii).Ge bith dè an seòrsa teasadair a th’ ann, sa chumantas tha e nas èifeachdaiche lùth a tharraing bho stòr cumhachd AC taobh a-muigh, no bataraidh còmhnaidh eile a tha ag amas air an teasadair obrachadh nuair a bhios feum air.Ach, ma tha beagan tarraing sruth aig an teasadair dealain, faodar lùth bhon phrìomh phasgan bataraidh a siphoned gus e fhèin a theasachadh.Ma thèid siostam uisgeachaidh teirmeach a chuir an gnìomh, thèid teasadair dealain a chleachdadh gus an fhuaradair a theasachadh a thèid a phumpadh agus a chuairteachadh air feadh co-chruinneachadh a’ phacaid.

Gun teagamh tha innleadairean dealbhaidh BMS air cleasan a dhèanamh den mhalairt dealbhaidh aca gus lùth teas a thilgeil a-steach don phasgan.Mar eisimpleir, faodar diofar electronics cumhachd taobh a-staigh an BMS a tha coisrigte do riaghladh comas a thionndadh air.Ged nach eil e cho èifeachdach ri teasachadh dìreach, faodar a luathachadh ge bith.Tha fuarachadh gu sònraichte deatamach gus call coileanaidh pacaid bataraidh lithium-ion a lughdachadh.Mar eisimpleir, is dòcha gu bheil bataraidh sònraichte ag obrachadh gu math aig 20 ° C;ma thèid teòthachd a’ phacaid àrdachadh gu 30 ° C, dh’ fhaodadh an èifeachdas coileanaidh aige a bhith air a lughdachadh cho mòr ri 20%.Ma thèid am pasgan a ghearradh gu leantainneach agus ath-phàigheadh ​​​​aig 45 ° C (113 ° F), faodaidh an call coileanaidh èirigh gu ìre mhòr 50%.Faodaidh beatha bataraidh cuideachd fulang le aois ro-luath agus truailleadh ma bhios e an-còmhnaidh fosgailte do cus gineadh teas, gu sònraichte aig àm cosgais luath agus cuairtean lìbhrigidh.Mar as trice bidh fuarachadh air a choileanadh le dà dhòigh, fulangach no gnìomhach, agus faodar an dà dhòigh a chleachdadh.Tha fuarachadh fulangach an urra ri gluasad sruth adhair gus am bataraidh fhuarachadh.A thaobh carbad dealain, tha seo a’ ciallachadh gu bheil e dìreach a’ gluasad sìos an rathad.Ach, dh’ fhaodadh gum bi e nas ionnsaichte na tha e a’ nochdadh, oir dh’ fhaodadh mothachairean astar adhair a bhith air am filleadh a-steach do dhamaichean èadhair easbhaidheach fèin-atharrachadh gu ro-innleachdail gus sruth-adhair a mheudachadh.Faodaidh cur an gnìomh neach-leantainn gnìomhach fo smachd teothachd cuideachadh aig astaran ìosal no nuair a tha an carbad air stad, ach chan urrainn dha seo a dhèanamh ach am pasgan a chothromachadh leis an teòthachd àrainneachd mun cuairt.Ma thachras latha teth, dh’ fhaodadh seo teòthachd a’ phacaid àrdachadh.Faodar fuarachadh gnìomhach uisgeachaidh teirmeach a dhealbhadh mar shiostam co-phàirteach, agus mar as trice bidh e a’ cleachdadh inneal-fuarachaidh ethylene-glycol le co-mheas measgachadh sònraichte, air a chuairteachadh tro phump air a stiùireadh le motair dealain tro phìoban / pìoban, iomadachadh cuairteachaidh, iomlaid teas tar-shruth (rèididheachd). , agus plàta fuarachaidh a’ fuireach an aghaidh co-chruinneachadh pacaid bataraidh.Bidh BMS a’ cumail sùil air an teòthachd thairis air a’ phasgan, agus a’ fosgladh agus a’ dùnadh diofar bhalbhaichean gus teòthachd a’ bhataraidh iomlan a chumail taobh a-staigh raon teòthachd cumhang gus dèanamh cinnteach à coileanadh bataraidh as fheàrr.

Riaghladh Comas

Dh’fhaodar a ràdh gur e àrdachadh comas pacaid bataraidh aon de na feartan coileanaidh bataraidh as cudromaiche a bheir BMS seachad.Mura tèid an cumail suas seo a dhèanamh, faodaidh pasgan bataraidh a bhith gun fheum mu dheireadh.Is e bunait na cùise nach eil pasgan bataraidh “stack” (sreath de cheallan) gu tur co-ionann agus gu bunaiteach tha ìrean aodion no fèin-sgaoileadh beagan eadar-dhealaichte ann.Chan e uireasbhaidh saothraiche a th’ ann an aoidionachd ach feart ceimigeachd bataraidh, ged a dh’ fhaodadh buaidh staitistigeil a bhith air bho chaochlaidhean pròiseas saothrachaidh mionaid.An toiseach is dòcha gum bi ceallan a tha air an deagh mhaidseadh ann am pasgan bataraidh, ach thar ùine, bidh an coltas cealla-gu-cealla a’ dol sìos tuilleadh, chan ann a-mhàin mar thoradh air fèin-sgaoileadh, ach cuideachd air a bhuaidh bho rothaireachd cosgais / sgaoilidh, teòthachd àrdaichte, agus aois mìosachain coitcheann.Le sin air a thuigsinn, cuimhnich na bu thràithe air an deasbad gu bheil ceallan lithium-ion a’ coileanadh air leth math, ach gum faod iad a bhith caran neo-thròcaireach ma thèid an obrachadh taobh a-muigh SOA teann.Dh’ ionnsaich sinn roimhe seo mu dhìon dealain riatanach leis nach eil ceallan lithium-ion a’ dèiligeadh gu math ri cus cosgais.Aon uair ‘s gu bheil iad làn chosgais, chan urrainn dhaibh gabhail ri sruth a bharrachd, agus thèid lùth sam bith a bharrachd a thèid a phutadh a-steach a ghluasad ann an teas, le bholtachd a dh’ fhaodadh èirigh gu sgiobalta, is dòcha gu ìrean cunnartach.Chan e suidheachadh fallain a th’ ann don chill agus faodaidh e milleadh maireannach agus suidheachaidhean obrach mì-shàbhailte adhbhrachadh ma chumas e a’ dol.

Is e an sreath cealla sreath pacaid bataraidh a tha a’ dearbhadh bholtachd iomlan a’ phacaid, agus tha mì-chothromachadh eadar ceallan faisg air làimh a’ cruthachadh dileab nuair a thathar a’ feuchainn ri stac sam bith a ghearradh suas.Tha Figear 3 a’ sealltainn carson a tha seo fìor.Ma tha seata cheallan a tha gu math cothromach aig aon dhiubh, tha a h-uile càil ceart gu leòr oir bidh gach fear a’ togail cosgais san aon dòigh, agus faodar an sruth cosgais a ghearradh dheth nuair a ruigear an stairsneach gearraidh bholtaids 4.0 àrd.Ach, anns an t-suidheachadh neo-chothromach, ruigidh a’ chill as àirde a’ chrìoch cosgais aige tràth, agus feumar an sruth cosgais a thoirt gu crìch airson a’ chas mus tèid ceallan bunaiteach eile a ghearradh gu làn chomas.

Is e am BMS na ceumannan a-steach agus a shàbhaileas an latha, no am pasgan bataraidh sa chùis seo.Gus sealltainn mar a tha seo ag obair, feumar prìomh mhìneachadh a mhìneachadh.Tha staid cosgais (SOC) cealla no modal aig àm sònraichte co-rèireach ris a’ chosgais a tha ri fhaighinn an coimeas ris a’ chosgais iomlan nuair a tha e làn chosgais.Mar sin, tha bataraidh a tha a’ fuireach aig 50% SOC a’ ciallachadh gu bheil e fo chasaid 50%, a tha coltach ri figear tomhais connaidh airidheachd.Tha riaghladh comas BMS mu dheidhinn a bhith a’ cothromachadh eadar-dhealachadh an SOC thar gach stac anns a’ cho-chruinneachadh pacaid.Leis nach e meud a ghabhas tomhas gu dìreach a th’ anns an SOC, faodar a thomhas le diofar dhòighean, agus mar as trice bidh an sgeama cothromachaidh fhèin a’ tuiteam ann an dà phrìomh roinn, fulangach agus gnìomhach.Tha mòran eadar-dhealachaidhean de chuspairean ann, agus tha buannachdan agus eas-bhuannachdan aig gach seòrsa.Tha e an urra ris an innleadair dealbhaidh BMS co-dhùnadh dè an fheadhainn as fheàrr airson a’ phasgan bataraidh a chaidh a thoirt seachad agus an tagradh aige.Is e cothromachadh fulangach an dòigh as fhasa a chuir an gnìomh, a bharrachd air a bhith a’ mìneachadh bun-bheachd cothromachaidh coitcheann.Tha an dòigh fulangach a’ leigeil leis a h-uile cealla sa chruach an aon chomas fo chasaid a bhith aca ris a’ chill as laige.A’ cleachdadh sruth coimeasach ìosal, bidh e a’ gluasad beagan lùth bho cheallan àrd SOC rè a’ chuairt cosgais gus am bi a h-uile cealla a’ cur cosgais air an SOC as àirde aca.Tha Figear 4 a’ sealltainn mar a tha seo air a choileanadh leis a’ BMS.Bidh e a’ cumail sùil air gach cealla agus a’ luathachadh suidse transistor agus resistor sgaoilidh de mheud iomchaidh ann an co-shìnte ri gach cealla.Nuair a mhothaicheas am BMS gu bheil cealla sònraichte a’ tighinn faisg air a’ chrìoch cosgais aige, stiùiridh e cus sruth timcheall air chun ath chill gu h-ìosal ann am fasan bhon mhullach sìos.

Tha cinn-uidhe a' phròiseas cothromachaidh, ro agus às dèidh sin, air an sealltainn ann am Figear 5. Ann an geàrr-chunntas, tha BMS a' cothromachadh stac bataraidh le bhith a' leigeil le cill no modal ann an stac sruth cosgais eadar-dhealaichte fhaicinn seach am pasgan làithreach ann an aon de na dòighean a leanas:

• Thoir air falbh cosgais bho na ceallan as motha a tha fo chasaid, a bheir comas do shruth cosgais a bharrachd gus casg a chuir air cus cosgais, agus a leigeas leis na ceallan le nas lugha de chìsean barrachd sruth cosgais fhaighinn
• Ath-stiùireadh cuid no cha mhòr a h-uile gin den t-sruth cosgais timcheall air na ceallan as motha a tha fo chasaid, agus mar sin a’ leigeil leis na ceallan as lugha cosgais sruth cosgais fhaighinn airson ùine nas fhaide

Seòrsaichean de shiostaman riaghlaidh bataraidh

Tha siostaman riaghlaidh bataraidh a’ dol bho shìmplidh gu iom-fhillte agus faodaidh iad gabhail ri raon farsaing de theicneòlasan eadar-dhealaichte gus am prìomh stiùireadh aca a choileanadh gus “gabhail cùram den bhataraidh.”Ach, faodar na siostaman sin a sheòrsachadh a rèir an topology, a tha a’ buntainn ri mar a tha iad air an stàladh agus ag obrachadh air na ceallan no na modalan thairis air a’ phasgan bataraidh.

Ailtireachd BMS meadhanaichte

Tha aon BMS sa mheadhan anns a’ cho-chruinneachadh pacaid bataraidh.Tha na pacaidean bataraidh uile ceangailte gu dìreach ris a’ BMS sa mheadhan.Tha structar BMS meadhanaichte air a shealltainn ann am Figear 6. Tha cuid de bhuannachdan aig BMS meadhanaichte.Tha e nas toinnte, agus tha e buailteach a bhith mar an fheadhainn as saoire leis nach eil ann ach aon BMS.Ach, tha eas-bhuannachdan ann bho BMS meadhanaichte.Leis gu bheil a h-uile bataraidh ceangailte gu dìreach ris an BMS, feumaidh am BMS tòrr phuirt gus ceangal ris a h-uile pasgan bataraidh.Tha seo ag eadar-theangachadh gu tòrr uèirichean, càballan, luchd-ceangail, msaa ann am pasganan bataraidh mòr, a tha a’ dèanamh duilgheadas an dà chuid fuasgladh dhuilgheadasan agus cumail suas.

Topology modular BMS

Coltach ri buileachadh meadhanaichte, tha am BMS air a roinn ann an grunn mhodalan dùblaichte, gach fear le pasgan sònraichte de uèirichean agus ceanglaichean ri cuibhreann ainmichte faisg air làimh de chruach bataraidh.Faic Figear 7. Ann an cuid de chùisean, faodaidh na fo-mhodalan BMS seo a bhith a 'fuireach fo stiùireadh modal BMS bun-sgoile aig a bheil e mar dhleastanas sùil a chumail air inbhe nan submodules agus conaltradh le uidheam iomaill.Taing don mhodularity dùblaichte, tha fuasgladh dhuilgheadasan agus cumail suas nas fhasa, agus tha leudachadh air pacaidean bataraidh nas motha furasta.Is e an ana-cothrom a th’ ann gu bheil cosgaisean iomlan beagan nas àirde, agus dh’ fhaodadh gum bi comas-gnìomh neo-chleachdte ann a rèir an tagraidh.

Bun-sgoil/Fo-BMS

Gu bun-bheachdail coltach ris an topology modular, ge-tà, anns a 'chùis seo, tha na tràillean nas cuingealaichte ri dìreach a bhith a' toirt seachad fiosrachadh tomhais, agus tha am maighstir gu sònraichte airson àireamhachadh agus smachd, a bharrachd air conaltradh bhon taobh a-muigh.Mar sin, ged a tha e coltach ris na seòrsaichean modular, faodaidh na cosgaisean a bhith nas ìsle leis gu bheil gnìomhachd nan tràillean buailteach a bhith nas sìmplidhe, le nas lugha de chosgais agus nas lugha de fheartan gun chleachdadh.

Ailtireachd BMS air a chuairteachadh

Gu math eadar-dhealaichte bho na topologies eile, far a bheil bathar-cruaidh is bathar-bog dealanach air an cuairteachadh ann am modalan a tha a’ ceangal ris na ceallan tro phasganan de uèirleadh ceangailte.Bidh BMS sgaoilte a’ toirt a-steach a h-uile bathar-cruaidh dealanach air bòrd-smachd air a chuir gu dìreach air a’ chill no air a’ mhodal a thathas a’ cumail sùil.Bidh seo a’ lughdachadh a’ mhòr-chuid den chàball gu beagan uèirichean mothachaidh agus uèirichean conaltraidh eadar modalan BMS a tha faisg air làimh.Mar thoradh air an sin, tha gach BMS nas fèin-chumanta, agus a’ làimhseachadh àireamhachadh agus conaltradh mar a dh’ fheumar.Ach, a dh’ aindeoin cho sìmplidh ‘s a tha seo, tha am foirm amalaichte seo a’ fàgail duilgheadasan ann am fuasgladh dhuilgheadasan agus cumail suas, leis gu bheil e a’ fuireach domhainn am broinn co-chruinneachadh modal sgiath.Tha cosgaisean buailteach a bhith nas àirde cuideachd leis gu bheil barrachd BMS ann an structar pacaid bataraidh iomlan.

Cho cudromach sa tha siostaman riaghlaidh bataraidh

Tha sàbhailteachd gnìomh air leth cudromach ann am BMS.Tha e deatamach rè obrachadh cosgais is sgaoileadh, gus casg a chuir air bholtachd, sruth, agus teòthachd cealla no modal sam bith a tha fo smachd stiùiridh bho bhith a’ dol thairis air crìochan comharraichte SOA.Ma thèid a dhol thairis air crìochan airson ùine, chan e a-mhàin gu bheil pasgan bataraidh a dh’ fhaodadh a bhith daor ann an cunnart, ach dh’ fhaodadh suidheachaidhean cunnartach teodhachd a bhith ann.A bharrachd air an sin, thathas cuideachd a’ cumail sùil gheur air crìochan stairsnich bholtachd nas ìsle airson dìon nan ceallan lithium-ion agus sàbhailteachd gnìomh.Ma dh’ fhanas am bataraidh Li-ion anns an t-suidheachadh bholtachd ìosal seo, dh’ fhaodadh dendrites copair fàs mu dheireadh air an anod, a dh’ fhaodadh ìrean àrdachadh fèin-sgaoilidh àrdachadh agus draghan sàbhailteachd a thogail.Tha an dùmhlachd lùth àrd de shiostaman cumhachd lithium-ion a’ tighinn aig prìs nach eil a’ fàgail mòran rùm airson mearachd riaghlaidh bataraidh.Taing do BMSs, agus leasachaidhean lithium-ion, is e seo aon de na ceimigean bataraidh as soirbheachail agus as sàbhailte a tha ri fhaighinn an-diugh.

Is e coileanadh a’ phasgan bataraidh an ath fheart as cudromaiche de BMS, agus tha seo a’ toirt a-steach riaghladh dealain is teirmeach.Gus an comas bataraidh iomlan a mheudachadh gu dealanach, feumar a h-uile cealla sa phasgan a chothromachadh, a tha a’ ciallachadh gu bheil an SOC de cheallan faisg air làimh air feadh an t-seanaidh timcheall air an aon rud.Tha seo air leth cudromach oir chan e a-mhàin gun tèid an comas bataraidh as fheàrr a thoirt gu buil, ach tha e a’ cuideachadh le casg a chuir air truailleadh coitcheann agus a’ lughdachadh àiteachan teth bho bhith a’ cur cus cosgais air ceallan lag.Bu chòir bataraidhean lithium-ion leigeil ma sgaoil a sheachnadh fo chrìochan bholtachd ìosal, oir faodaidh seo buaidh cuimhne agus call comas mòr adhbhrachadh.Tha pròiseasan electrochemical gu math buailteach do theodhachd, agus tha bataraidhean mar eisgeachd.Nuair a thuiteas teòthachd na h-àrainneachd, bidh an comas agus an lùth bataraidh a tha ri fhaighinn a’ dol dheth gu mòr.Mar thoradh air an sin, faodaidh BMS teasadair in-loidhne taobh a-muigh a chuir an sàs a bhios a’ fuireach air, can, siostam fuarachaidh leaghaidh pasgan bataraidh carbaid dealain, no truinnsearan teasachaidh còmhnaidh a tha air an cur a-steach fo mhodalan de phasgan a tha air an toirt a-steach do heileacoptair no eile. itealain.A bharrachd air an sin, leis gu bheil cosgais cheallan lithium-ion frigid a’ dèanamh cron air coileanadh beatha bataraidh, tha e cudromach an toiseach teòthachd a’ bhataraidh àrdachadh gu leòr.Chan urrainnear a’ mhòr-chuid de cheallan lithium-ion a ghearradh gu sgiobalta nuair a tha iad nas lugha na 5 ° C agus cha bu chòir cosgais a chuir orra nuair a tha iad fo 0 ° C.Airson an coileanadh as fheàrr rè cleachdadh obrachaidh àbhaisteach, bidh riaghladh teirmeach BMS gu tric a’ dèanamh cinnteach gu bheil bataraidh ag obair taobh a-staigh raon obrachaidh cumhang Goldilocks (me 30 - 35 ° C).Bidh seo a’ dìon coileanadh, a’ brosnachadh beatha nas fhaide, agus ag àrach pasgan bataraidh fallain, earbsach.

Na buannachdan bho shiostaman riaghlaidh bataraidh

Dh’ fhaodadh siostam stòraidh lùth bataraidh slàn, ris an canar gu tric BESS, a bhith air a dhèanamh suas de dheich, ceudan, no eadhon mìltean de cheallan lithium-ion air am pacadh gu ro-innleachdail còmhla, a rèir an tagraidh.Dh’ fhaodadh ìre bholtachd nas lugha na 100V a bhith aig na siostaman sin, ach dh’ fhaodadh iad a bhith cho àrd ri 800V, le sruthan solair pacaid cho àrd ri 300A no barrachd.Dh’ fhaodadh mì-riaghladh sam bith de phasgan bholtachd àrd mòr-thubaist a tha a’ bagairt air beatha a bhrosnachadh.Mar sin, tha BMS gu tur riatanach gus dèanamh cinnteach à obrachadh sàbhailte.Faodar geàrr-chunntas a dhèanamh air buannachdan BMS mar a leanas.

• Sàbhailteachd gnìomh.Làmhan sìos, airson pacaidean bataraidh lithium-ion cruth mòr, tha seo gu sònraichte ciallach agus riatanach.Ach tha fios gu bheil cruthan eadhon nas lugha air an cleachdadh ann an, can, coimpiutairean-uchd, a’ dol na theine agus ag adhbhrachadh milleadh mòr.Tha sàbhailteachd pearsanta luchd-cleachdaidh thoraidhean a tha a’ toirt a-steach siostaman cumhachd lithium-ion a’ fàgail glè bheag de rùm airson mearachd riaghlaidh bataraidh.
• Rè beatha agus earbsachd.Bidh riaghladh dìon pacaid bataraidh, dealanach is teirmeach, a’ dèanamh cinnteach gu bheil na ceallan uile air an cleachdadh a rèir riatanasan SOA dearbhte.Tha an sgrùdadh fìnealta seo a’ dèanamh cinnteach gu bheilear a’ toirt aire do na ceallan an-aghaidh cleachdadh ionnsaigheach agus a’ cur cosgais luath agus a’ faighinn air falbh air baidhsagal, agus gu do-sheachanta a’ leantainn gu siostam seasmhach a bheir seachad grunn bhliadhnaichean de sheirbheis earbsach.
• Coileanadh agus Raon.Tha riaghladh comas pacaid bataraidh BMS, far a bheil cothromachadh cealla-gu-cealla air a chleachdadh gus an SOC de cheallan faisg air làimh a cho-chothromachadh thairis air co-chruinneachadh a’ phacaid, a’ ceadachadh comas bataraidh as fheàrr a thoirt gu buil.Às aonais am feart BMS seo gus cunntas a thoirt air atharrachaidhean ann am fèin-sgaoileadh, baidhsagal cosgais / sgaoilidh, buaidhean teothachd, agus aois san fharsaingeachd, dh’ fhaodadh pasgan bataraidh a bhith gun fheum mu dheireadh.
• Diagnosachd, Cruinneachadh Dàta, agus Conaltradh Taobh a-muigh.Tha gnìomhan stiùiridh a’ toirt a-steach sgrùdadh leantainneach air a h-uile cealla bataraidh, far an urrainnear logadh dàta a chleachdadh leis fhèin airson breithneachadh, ach gu tric bidh e ag amas air a’ ghnìomh airson àireamhachadh gus tuairmse a dhèanamh air SOC gach cealla sa cho-chruinneachadh.Tha am fiosrachadh seo air a chleachdadh airson algorithms cothromachaidh, ach le chèile faodar a chuir air adhart gu innealan agus taisbeanaidhean taobh a-muigh gus an lùth còmhnaidh a tha ri fhaighinn a chomharrachadh, tuairmse a dhèanamh air an raon no an raon / beatha a thathar an dùil a rèir cleachdadh gnàthach, agus a’ toirt seachad staid slàinte a ’phacaid bataraidh.
• Lùghdachadh cosgais agus barantas.Tha toirt a-steach BMS a-steach do BESS a’ cur chosgaisean ris, agus tha pacaidean bataraidh daor agus a dh’ fhaodadh a bhith cunnartach.Mar as iom-fhillte an siostam, is ann as àirde na riatanasan sàbhailteachd, agus mar thoradh air an sin bidh feum air barrachd làthaireachd stiùiridh BMS.Ach tha dìon agus cumail suas dìonach BMS a thaobh sàbhailteachd gnìomh, fad-beatha agus earbsachd, coileanadh agus raon, breithneachadh, msaa a’ gealltainn gun lughdaich e cosgaisean iomlan, a’ toirt a-steach an fheadhainn co-cheangailte ris a’ bharantas.

Siostaman Riaghladh Bataraidh agus Synopsys

Tha atharrais na charaid luachmhor airson dealbhadh BMS, gu sònraichte nuair a thèid a chuir an sàs ann a bhith a’ sgrùdadh agus a’ dèiligeadh ri dùbhlain dealbhaidh taobh a-staigh leasachadh bathar-cruaidh, prototyping, agus deuchainn.Le modal cealla lithium-ion neo-mhearachdach ga chluich, is e modail atharrais ailtireachd BMS an sònrachadh so-ghnìomhaichte a tha aithnichte mar am prototype brìgheil.A bharrachd air an sin, tha atharrais a’ ceadachadh sgrùdadh gun phian air caochlaidhean de ghnìomhan stiùiridh BMS an aghaidh diofar shuidheachaidhean obrachaidh bataraidh is àrainneachd.Faodar cùisean buileachaidh a lorg agus a sgrùdadh gu math tràth, a leigeas le leasachaidhean dèanadais agus sàbhailteachd gnìomh a dhearbhadh mus tèid am fìor prototype bathar-cruaidh a chuir an gnìomh.Bidh seo a’ lughdachadh ùine leasachaidh agus a’ cuideachadh gus dèanamh cinnteach gum bi a’ chiad prototype bathar-cruaidh làidir.A bharrachd air an sin, faodar mòran de dheuchainnean dearbhaidh, a’ toirt a-steach na suidheachaidhean as miosa, a dhèanamh den BMS agus am pasgan bataraidh nuair a thèid an cleachdadh ann an tagraidhean siostam freumhaichte a tha reusanta gu corporra.

Geàrr-chunntas SaberRDa’ tabhann leabharlannan modal farsaing dealain, didseatach, smachd, agus teirmeach uisgeach gus cumhachd a thoirt do innleadairean aig a bheil ùidh ann an dealbhadh is leasachadh pacaidean BMS agus bataraidh.Tha innealan rim faighinn gus modalan a ghineadh gu sgiobalta bho specs dàta bunaiteach agus lùban tomhais airson mòran innealan dealanach agus diofar sheòrsaichean ceimigeachd bataraidh.Bidh mion-sgrùdaidhean staitistigeil, cuideam agus locht a’ ceadachadh dearbhadh thar speactraman den roinn obrachaidh, a’ toirt a-steach raointean crìche, gus dèanamh cinnteach à earbsachd BMS san fharsaingeachd.A bharrachd air an sin, tha mòran eisimpleirean dealbhaidh air an tabhann gus leigeil le luchd-cleachdaidh pròiseact a thòiseachadh agus na freagairtean a tha a dhìth bho atharrais a ruighinn gu sgiobalta.