Yangi energiya texnologiyalari, lityum batareyalarining jadal rivojlanishi davrida, energiya ta'minoti komponentlari, elektrotexnika, energiya tejash va iste'molchilar elektronika sohalarida keng qo'llaniladi. Biroq, Lityum batareyalarining kimyoviy xususiyatlari ish paytida bir nechta xatarlarni kiritadi, masalan, haddan tashqari zaryadlash, haddan tashqari zaryadlash va issiq qochish. Bundan tashqari, batareya paketidagi individual hujayralar orasida nomuvofiqlik umuman umumiy ishlashi va umrbod ta'sir qiladi. Ushbu muammolarni hal qilish uchun Lityum batareyalarining xavfsiz va samarali ishlashini ta'minlash uchun batareya menejmenti tizimi (BMS) Lityum batareyalarining xavfsiz va samarali ishlashini ta'minlash uchun eng muhim texnologiyalar sifatida paydo bo'ldi. Ushbu maqola Lityum batareyasining o'ziga xos xususiyatlaridan boshlab Lityum batareyalari va uning asosiy funktsiyalari uchun BMS va uning asosiy funktsiyalari uchun BMS zaruratiga kiradi.
I. Lityum batareyalari uchun ularning xususiyatlariga qarab BMS zarurati
Lityum batareyalarining kimyoviy xususiyatlari, tug'ma xatarlarni yumshatish uchun BMS joylashtirilishini talab qiladi. Haddan tashqari ishlatiladigan elektrod sirtida ortiqcha elektrod sirtida liniy dendritsining yog'ingarchilikka olib kelishi mumkin, bu sementaterni teshib, qisqa tutqich yoki hatto portlashlarga olib keladi. Aksincha, haddan tashqari zaryadsizlangan elektrodga mis folga eriydi, natijada qaytarib bo'lmaydigan darajada yo'qolishi mumkin. Bundan tashqari, Lityum batareyalar haroratga nisbatan juda sezgir; Yuqori harorat elektrolit parchalanishini tezlashtiradi, past haroratlar esa zaryadlash va zaryadsizlanish samaradorligiga ta'sir ko'rsatadi. Bundan tashqari, mukammallikdagi individual hujayralar kabi parametrlardagi o'zgarishlar vaqt o'tishi bilan kuchayib borishi mumkin, bu erda umumiy ishlash eng zaif hujayra tomonidan cheklangan "yog'och barrel ta'siri" ni yaratishi mumkin.
BM batareya batareyasi holatini va domilyatsion zaryadlash strategiyalarini doimiy ravishda kuzatib borishda ushbu xavflarni samarali ravishda oldini oladi. Masalan, elektr transport vositalarida BM batareya to'pi 25 daraja harorat oralig'ida ishlayotganini ta'minlaydi va individual hujayralar oralig'ida, shu bilan batareya quvvati 30% dan oshadi. Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, BMS bilan jihozlangan Lityum batareya paketlari 2000 dan ortiq zaryadsizlangan tsikllarga erishishi mumkin, deb hisoblaydi, BMSsiz esa 1000 tsikldan kam.
II. BMSning asosiy vazifalari
(1) Batareya davlat monitoringi va baholash
BMS yuqori darajadagi kameralar, joriy hujayralarning harakatlanishini doimiy ravishda to'plash va zaryadlash holatini (SaH) va Sog'liqni saqlash holatini (SaH) baholash uchun ajratish. Masalan, elektr transport vositalarida BMS millisekundlar ichida yuzlab individual hujayralarni skaner qilishi va Kalman filtri kabi algoritmlardan foydalanish uchun Can baholash xatolarini tekshirish kerak. Bundan tashqari, BMS ichki qarshilikda o'zgarishlarni amalga oshiradi, qarshilikka qarshi kurashning boshlang'ich qiymatining 30% dan ko'prog'iga ko'payganda sog'liqqa qarshi ogohlantirishlarni boshlaydi.
(2) nazorat va xavfsizlikni himoya qilish va xavfsizlikni himoya qilish
BM Batareyalarni zaryadlash va zaryadsizlash jarayonlarini nazorat va modellarni boshqarish orqali tartibga soladi. Zaryadlash paytida tizim batareya harorati asosida zaryadsizlash oqimini dinamik ravishda o'zgartiradi, masalan, 25 daraja, 5C 0}}} 0}} 0}} ga kamaytirish. 5C 40 darajali. Jismoniy hujayralarda 2,5V dan past bo'lgan kuchlanishni aniqlash paytida BMS zaryaddan zaryadlash va haddan tashqari zaryadlashning oldini olish uchun zinapoyani kesib tashlaydi. Bundan tashqari, tizimning termal qochish sodir bo'lgan voqealarni oldini olish uchun 10 mikrosekisda 10 mikrosekislikda noto'g'ri tutashuvni ajratishga qodir bo'lgan qisqa tutashuvni himoya qilishga qodir.
(3) issiqlik boshqarmasi va hujayralarni muvozanatlash
Issiqlik boshqaruvi - bu BMSning asosiy funktsiyaidir. Tizim suyuq sovutish plitalari, havo sovutish muxlislari yoki isitish plyonkalari kabi asboblar oralig'ida batareya paketidagi batareya paketining haroratini yuritadi. Masalan, Tesla modelidagi BMS-dagi BMS-da serpantin suyuqlikni sovutish naychasi bilan ishlaydigan naychani ishlab chiqaradi. Faol yoki passiv usullar orqali kamera muvozanati, individual hujayralar orasida nomuvofiqlikni anglatadi. Faol muvozanat DC-DC konvertorlarini yuqori sig'imli hujayralardan energiya sarflashga, passiv muvozanatni past darajadagi energiya sarflashga, passiv muvozanatni tejash vositalaridan arzonroq, xarajatlarga sezgir dasturlarga mos keladi.
(4) aloqa va ma'lumotlar uzatish
BMS avtobuslar va Rs485-ga, masalan, interfeyslar orqali transport vositalarida, zaryadlash stantsiyalari va boshqa qurilmalar bilan aloqa qiladi. Elektr transport vositalarida BM Batareya holati, shu jumladan SOH, SSH, haroratni va haroratni taqsimlash, har 100 millitura tizimiga. Tizim, shuningdek, 1-darajali signal va cheklangan transport vositasini yoqish va elektr energiyasini yoqish 100Ō \/ vdan pastda ko'tarilganda tashxisiy protokollarni qo'llab-quvvatlaydi. Ilg'or BMS tizimlari uzoq vaqt monitoring imkoniyatlarini taklif qiladi, bashoratli texnik xizmat ko'rsatish uchun 4G \/ 5G tarmoqlari orqali ma'lumotlarni yuklash.
III. Texnik muammolar va rivojlanish tendentsiyalari
Muhim yutuqlarga qaramay, BMS texnologiya hali ham ko'p qiyinchiliklarga duch kelmoqda. Birinchidan, yuqori aniqlikdagi monitoringga erishish 0} ning aniqligi kabi balanslilikning aniqligi va xarajatlarini talab qiladi. 1mv va haroratni boshqarishning aniqligi 0. 5 daraja. Ikkinchidan, kompleks algoritmlarning real vaqt rejimida qo'shimcha yaxshilanishga muhtoj, ayniqsa Sankt-hisobni baholash ssenariylari va zaryadsizlangan stsenariylar, bu erda "Sance" stsenariylari va 10 millisekundlar ichida amalga oshirilishi kerak. Bundan tashqari, Lityum batareyasi turlari (masalan, NMC, LFP) turli xil lityum batareya turlarining turli xil kimyoviy xususiyatlari BMS-dan ko'proq moslashishini talab qiladi.
Oldinga qarab, BM darajasi yuqori aniqlik, aql va integratsiyaga ta'sir qiladi. Bir tomondan, AI algoritmlarining integratsiyasi 95% dan ortig'i 95% dan oshadi, masalan, LSTM Neron tarmoqlaridan foydalangan holda, batareyalarni saqlab qolishni bashorat qilish uchun. Boshqa tomondan, BM Bovarlar batareya paketlari bilan chuqur integratsiyalashgan va hajmli energiya zichligini 20 foizga oshirishi mumkin bo'lgan "Aqlli batareya" echimlarini shakllantiradi. Bundan tashqari, BMS texnologiyasining paydo bo'lishi simlardan foydalanish, tizimning vazni pasayishi va narxini pasaytirish va elektr transport vositalarida engil dizaynni qo'llab-quvvatlaydi.
Xulosa
Lityum batareyasining "miyasida" sifatida, BM real vaqt monitoringi, aniq boshqaruv va ongli boshqaruv orqali xavfsizlik, mustahkamlik va umrbod boshqarish bilan bog'liq yadro mavzusiga murojaat qiladi. Yangi energetika sanoatining jadal rivojlanishi bilan BMS texnologik darajasi batareya tizimlarining ishlashini bevosita ta'sir qiladi. Kelgusida BMning aqlli modernizatsiya qilinishi va uning iot va katta ma'lumotlar bilan integratsiyalashuvi Lityum batareyasining keng qo'llanilishini va yangi energiya inqilobini yuqori darajadagi yangi energiya inqilobini kuchaytirish uchun yanada ishonchli texnik yordam ko'rsatadi.