Uusien energiakäyttöisten ajoneuvojen BMS:n perusrakenne ja toimintaperiaate

Akunhallintajärjestelmälle (BMS) ei ole tiukkaa määritelmää. Voimme ymmärtää sen seuraavasti: Akun hallintajärjestelmä on laite, jota käytetään turvallisesti valvomaan ja tehokkaasti hallitsemaan akkupakkausta, ylläpitämään virtalähdejärjestelmän normaalia toimintaa ja pidentäen akun käyttöikää. Se tunnetaan yleisesti akunhoitajana tai akunhoitajana. Se voi valvoa akun toimintatilaa (akun jännite, virta ja lämpötila), ennustaa akun kapasiteetin (SOC) ja vastaavan jäljellä olevan ajomatkan sekä hallita akkua välttääkseen yli-purkauksen, ylilatauksen, ylikuumenemisen ja vakavan jännitteen epätasapainon yksittäisten kennojen välillä, mikä maksimoi akun tallennuskapasiteetin ja syklin käyttöiän.

Luokitus:

Akunhallintajärjestelmät voidaan luokitella hajautettuihin järjestelmiin, keskitettyihin järjestelmiin ja integroituihin järjestelmiin rakenteensa perusteella.

1. Hajautettu järjestelmä

Ydinmääritelmä:

Hajautettu BMS, joka tunnetaan myös nimellä modulaarinen BMS, on ominaista "hajautetut toiminnot ja keskitetty hallinta". Se jakaa akun tiedonkeruun ja jotkin prosessointitoiminnot useille riippumattomille orjaohjausyksiköille akkumoduulissa tai akussa, kun taas pääohjausyksikkö on vastuussa edistyneistä algoritmeista ja ajoneuvon tiedonsiirrosta.

Ammattimainen ominaisuusanalyysi:

Edut:

• Suuri skaalautuvuus ja modulaarisuus: lisäämällä tai poistamalla orjaohjausyksiköitä se mukautuu helposti alustoihin, joilla on eri teho- ja jännitetasot, mikä helpottaa alusta{0}}pohjaista suunnittelua.
• Yksinkertainen johdotus ja korkea luotettavuus: Kunkin moduulin näytteenottojohtosarja on erittäin lyhyt ja siisti, mikä vähentää pitkän{0}}analogisen signaalin lähetyksen aiheuttamien häiriöiden riskiä ja parantaa mittaustarkkuutta ja järjestelmän sähkömagneettista yhteensopivuutta.
• Korkea turvallisuus: Korkean{0}}jännitteen näytteenottopisteet ovat hajallaan, mikä vähentää korkean-jännitteen tunkeutumisen riskiä-pienjännitejärjestelmiin. Pääohjausyksikkö voi sijaita kaukana suurjännitealueesta.

Haitat:

• Suuri järjestelmän monimutkaisuus: Edellyttää kahden laitteistoyksikön (isäntä ja orja) ja monimutkaisten tietoliikenneprotokollien kehittämistä ja hallintaa.
• Suhteellisen korkeat kustannukset: Useiden orjaohjausyksiköiden kokonaislaitteistokustannukset voivat olla korkeammat.
• Tyypilliset sovellukset: Sähköajoneuvot, suuret{0}}energian varastointijärjestelmät, robotit ja muut korkeaa modulaarisuutta, skaalautuvuutta, turvallisuutta ja tarkkuutta vaativat skenaariot.

2. Keskitetty järjestelmä

Ydinmääritelmä:

Keskitetty BMS käyttää "integroitua hankintaa, keskitettyä käsittelyä" -arkkitehtuuria. Kaikki toiminnot on integroitu yhdeksi keskusohjaimeksi, ja kaikki akkukennojen jännite- ja lämpötilasignaalit on kytketty suoraan keskusohjaimen vastaanottoportteihin pitkien johtosarjojen kautta.

Ammattimainen ominaisuusanalyysi:

Edut:

• Yksinkertainen rakenne, alhaiset kustannukset: yksi ohjain, ei isäntä{0}}orjaviestintäprotokollaa, suhteellisen yksinkertainen ohjelmistokehitys ja alhaisimmat kokonaiskustannukset pienikapasiteettisissa-järjestelmissä.
• Suora tietojenkäsittely: Kaikki tiedot käsitellään yhdessä sirussa, mikä eliminoi -solmujen välisen synkronoinnin ja lähetysviiveiden tarpeen.

Haitat:

• Huono skaalautuvuus: Ohjaimen I/O-portit ovat kiinteitä, mikä vaikeuttaa sopeutumista järjestelmiin, joissa on eri määrä akkuja.
• Suuri luotettavuusriski: Pitkän{0}}etäisyyden näytteenottovaljaat ovat herkkiä häiriöille, mikä heikentää mittaustarkkuutta. lukuisat ja pitkät johtosarjat johtavat korkeaan liittimen vikaantumiseen.
• Joustamaton asettelu: Keskusohjaimen on oltava lähellä akkua, ja johtosarja on kiinteä, mikä ei ole suotuisa ajoneuvon yleiseen sijoitteluun.
• Turvallisuusvaarat: Kaikki korkean{0}}jännitteen näytteenottopisteet on keskitetty yhteen paikkaan, mikä aiheuttaa yhden-pisteen epäonnistumisen riskin, mikä johtaa koko järjestelmän vikaantumiseen.

Tyypillisiä käyttökohteita: Hitaat{0}}sähköajoneuvot, sähkötyökalut, pienen-kapasiteetin energian varastointikaapit ja kulutuselektroniikka, joilla on erittäin tiukat kustannus- ja tilavaatimukset.

3. Integroitu järjestelmä

Ydinmääritelmä:

Integroitu BMS on sähköisten ja mekaanisten komponenttien syvän integroinnin tuote, joka sisältää "laitteiston ja ohjelmiston integroinnin, korkean integraation". Se integroi BMS:n laitteiston ydintoiminnot (kuten AFE, MCU) suoraan akun ohjaus- ja suojakorttiin, ja joskus jopa fyysisesti integroituu muihin akun komponentteihin (kuten korkeajännitekatkaisulaitteet, virta-anturit).

Ammattimainen ominaisuusanalyysi:

Edut:

• Pieni koko, erittäin korkea tilankäyttö: Soveltuu erittäin -tilarajoitteisiin sovelluksiin.
• Kustannus- ja toimitusketjun optimointi: Vähentää materiaaleja, kuten koteloita ja liittimiä, mikä yksinkertaistaa tuotantoa ja kokoonpanoa.
• Vahva suorituskyvyn kohdistaminen: Optimoitu suunnittelu tietyille akuille optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Haitat:

• Lähes ei skaalautuvuutta: syvästi integroitu akkupakkaukseen, sitä ei voi käyttää muiden teknisten akkujärjestelmien kanssa.
• Vaikea huolto ja vaihto: Vian sattuessa se vaatii yleensä koko ohjauskortin tai jopa koko akkumoduulin vaihtamista.
• Lämmönpoisto- ja eristyshaasteet: Suuri{0}}tiheysintegraatio tuo haasteita lämmönpoiston suunnitteluun ja korkeammat vaatimukset korkea- ja matalajännitepiirien eristyssuunnittelulle.

Tyypillisiä sovelluksia ovat: kulutuselektroniikka, sähköiset kaksipyöräiset{0}}autot, kompaktit kodin energian varastointituotteet ja joidenkin PHEV/HEV-ajoneuvojen akut, jotka asettavat etusijalle maksimaalisen tilankäytön.

Akunhallintajärjestelmä koostuu pääasiassa seuraavista osista: keskusyksiköstä (kutsutaan myös pääohjausmoduuliksi tai ECU:ksi), tiedonkeruuyksiköstä (hankintamoduuli BMU), tasapainotusyksiköstä, näyttöyksiköstä, ohjauskomponenteista (releet, sulakkeet) ja tunnistuskomponenteista (vuodontunnistus, virta-anturit, lämpötila-anturit jne.).

Keskusyksikkö koostuu pääohjauskortista ja korkeajännitteisestä{0}}ohjauspiiristä. tiedonkeruuyksikkö koostuu lämpötilankeruumoduulista ja jännitteenkeruumoduulista. Useimmissa sovelluksissa tasapainotusmoduuli ja tunnistusmoduuli on integroitu yhteen; näyttöyksikkö koostuu näyttölevystä, LCD-näytöstä, näppäimistöstä ja isäntätietokoneesta. CAN-kenttäväylätekniikkaa käytetään yleensä tietoliikenteen toteuttamiseen näiden komponenttien välillä ja ajoneuvon moni-energiajärjestelmän kanssa.

Uuden energiaajoneuvon valmistajan litiumioniakun{0}}akun hallintajärjestelmässä järjestelmä käyttää master{1}}orjarakennetta. Yksi BMS-pääohjausmoduuli voi ohjata jopa 256:ta keräysmoduulia, ja jokainen keräysmoduuli voi kerätä ja käsitellä jopa 16 jännitekanavaa ja 8 lämpötilakanavaa. Se voi suorittaa-reaaliaikaisen akun latauksen ja purkauksen tilan, tietojenkäsittelyn, SOC-arvioinnin, ajoetäisyyden arvioinnin, latauksen ja purkauksen hallinnan ja muita toimintoja.

BMS:n pääasiallinen toimintaperiaate voidaan tiivistää yksinkertaisesti seuraavasti: Kun tiedonkeruupiiri on kerännyt akun tilatiedot, elektroninen ohjausyksikkö käsittelee ja analysoi tiedot ja antaa sitten analyysitulosten perusteella ohjauskomentoja järjestelmän asiaankuuluville toiminnallisille moduuleille ja välittää tietoa ulkomaailmaan.

ACEY-BP24-300A400Abms testeri kone, korkea automaatioaste, nopea testausnopeus ja korkea testaustarkkuus. Testitoiminto: ylilataussuoja, ylilataussuoja, ylipurkaussuoja, ylipurkauksen palautus, ylivirtasuoja (ylilatausvirta ja ylipurkausvirta), sisäinen resistanssi, oma-kulutus, oikosulkusuojaus, ylilataussuojausaika, ylivirtasuojausaika, ylipurkaussuojausaika, tasapainovirta, tasapainojännite jne.

Akkujen käyttö autojen sähköjärjestelmissä on monimutkainen prosessi. Akkujen on parannettava turvallisuutta, tehotiheyttä ja energiatiheyttä sekä vähennettävä{1}}itsepurkautumisnopeutta ja -kustannuksia. Lisäksi on otettava huomioon monia niiden käyttöön ajoneuvoissa liittyviä erityiskysymyksiä, kuten akun tasaisuus,{3}}akkujen väliset liitännät, vuotosuojaus ja korkeajänniteturvallisuus, ilmanvaihto ja lämmönpoisto, akun vesi- ja pölytiiviys sekä järjestelmän huollettavuus. Vain ratkaisemalla nämä ongelmat voidaan tehoakkuja käyttää laajasti sähköajoneuvoissa.

Acey älykäson erikoistunut integroitujen ratkaisujen toimittamiseen puoliautomaattisille ja täysautomaattisille kokoonpanolinjoille, jotka on tarkoitettu litiumioniakuille, joita käytetään energian varastointijärjestelmissä (ESS), miehittämättömissä ilma-ajoneuvoissa (UAV), sähköpyörissä, sähköskoottereissa, sähkötyökaluissa, kaksi- ja kolmipyöräisissa ajoneuvoissa ja niihin liittyvissä sovelluksissa. Lisäksi toimitamme täydellisen valikoiman akun kokoonpanolaitteita, mukaan lukien kennojen luokittelukoneet, akkujen lajittelukoneet, eristepaperin kiinnityskoneet, CCD-testeri, manuaaliset/automaattiset akun pistehitsaajat, BMS-testerit, akun kattavat testauslaitteet ja akkupakkausten testausjärjestelmät.

Ota yhteyttä nyt