Chì ghjè u monitoraghju in -tempu reale?
BMS hà bisognu di sapè ciò chì succede in u pacchettu. Tensione per cellula, currente tutale, temperature in parechji punti. Sta dati vene in cuntinuu, micca campionatu una volta di tantu in tantu. Hè u monitoraghju in -tempu reale.
Misurazione di tensione
Questu hè induve a maiò parte di u costu passa in un disignu BMS.
Ogni cellula o gruppu parallelu hà bisognu di a so propria linea di sensu di volta à un IC frontale analogicu. Per un pacchettu 16S chì hè gestibile. Per un pacchettu 100S+ EV, stai guardendu parechje chips AFE daisy-incatenati inseme, cumunicazione isolata trà elli, è un cablaggio chì richiede un veru sforzu per viaghjà pulitu. A captazione di u rumore hè una lotta constante. I fili di sensu longu agiscenu cum'è antenne. I parighji torciati aiutanu. Mantene alte-percorsi attuali luntanu da e linee di sensu aiuta di più.
A specificazione di precisione AFE importa assai più di ciò chì a ghjente aspetta. E cellule NMC anu forse 1.4V di gamma di tensione utilizable. À 4.2V sì sanu. À 4.25V, fate u lithium è uccidendu a cellula. Hè 50 mV di margine. Se u vostru AFE hà una precisione di ± 15 mV, avete digià brusgiatu più di a mità di u vostru budgetu solu per errore di misurazione. Hè per quessa chì i pacchetti d'alta tensione -di qualsiasi fornitore di batterie di lithium decentu utilizanu u caru AFEs-6815, 6813, quellu livellu. I boni boni funzionanu bè per i pacchetti di strumenti 4S. Micca per trazione.
LFP hè più indulgente nantu à l'estremità superiore, ma a curva di tensione hè cusì piatta à mezu chì l'estimazione SOC diventa dura. Avete bisognu di una bona precisione per una ragione diversa.
currente
Sensori à effettu Hall o shunt. I saloni sò isolati elettricamente chì simplificà u disignu. I shunt sò più precisi, ma si trovanu in u percorsu attuale, cusì u circuitu di sensazione BMS hà bisognu di trattà a tensione di modu cumuni -uguale à a tensione di pacchettu. Ùn hè micca banale nantu à un sistema 400V.
Shunts dissipa ancu u putere. Un shunt 100µΩ à 500A scende 50mV et brûle 25W. Hè u calore chì avete da gestisce. È a resistenza di shunt deriva cù a temperatura, cusì a lettura attuale si stende ancu à menu chì ùn cumpensà. I disegni BMS economici ùn sò micca. Allora SOC si alluntanassi in u corsu di un ghjornu è nimu sà perchè.
Temperature
I termistori sò economici. A piazza hè a parte dura.
Un pacchettu pò avè 200 cellule ma solu 6-8 sensori di temperatura. Induve vanu ? I celi in u centru geometticu sò più caldi perchè sò circundati da altre fonti di calore. Cellule vicinu à a carcassa perde u calore à l'ambienti. E cellule vicinu à i busbars piglianu u calore purtatu da e cunnessione à alta corrente. Un fabricatore di sistema di batterie di lithium chì face questu corre correttamente CFD o almenu un mudellu termale simplificatu prima di impegnà à i lochi di sensori. U restu mette un termistore per modulu è sperendu u megliu.
U sensoru hà da toccu a cellula. Ùn flotate micca in l'aria vicinu à a cellula. A temperatura di l'aria in un chjusu ùn vi dice quasi nunda di a temperatura di a superficia cellulare. Avemu vistu differenze di 8-10 gradi trà l'aria è a superficia cellulare in pacchetti chì parevanu bè nantu à carta.
U materiale di l'interfaccia termale importa ancu. Un cuntattu seccu trà u termistore è a cellula pò avè una alta resistenza termica. A lettura hè in ritardu di a realità. À u mumentu chì u sensore mostra 45 gradi, a cellula puderia esse digià à 52 gradi è arrampicata.
Ciò chì u BMS face cù i dati
L'estimazione SOC hè a cosa principale. U conte di Coulomb integra a currente in u tempu. A ricerca OCV correla a tensione di riposu à u statu di carica. I filtri Kalman o simili combinanu i dui. Nisunu di questi travaglianu perfettamente. Coulomb counting drifts perchè a misurazione attuale ùn hè micca perfetta è ùn pudete mai cunnosce u veru puntu di partenza. A ricerca OCV hà bisognu à u pacchettu per riposu per un tempu chì ùn succede micca in operazione cuntinua. U filtru di Kalman aiuta, ma hè solu bonu cum'è u mudellu di cellula nantu à quale hè custruitu, è e cellule invechjenu.
L'estimazione SOH traccia a degradazione. Fade capacità, crescita di resistenza. Questu di solitu significa correre periodicamente una carica o scaricamentu cuntrullata è paragunà cù a basa. Certi sistemi pruvate à stimà in linea da dati operativi. I risultati varianu.
A logica di prutezzione hè più simplice. Tensione troppu alta, fermate a carica. Troppu bassu, smette di scaricamentu. A currente troppu altu, disconnect. Temperature troppu altu, derate o disconnect. Quessi sò solu paraguni di soglia. Per ottene i soglii ghjustu ci vole qualchì pensamentu -troppu strettu è falsi-viaghju constantemente, troppu soltu è lasciate chì e cellule si dannu.
Equilibratu
Les cellules s'écartent au fil du temps. L'equilibriu passivu brusgia a carica eccessiva attraversu resistenze, tipicamente à 50-100mA. Hè lentu. Durante un ciculu di carica di 4 ore, l'equilibriu passiu puderia move 200-400mAh. Se e vostre cellule sò 2000mAh fora di equilibriu chì ùn hà micca da tagliallu.
L'equilibriu attivu trasferisce a carica trà e cellule cù induttori o condensatori. Moltu più veloce, più efficace, più caru, più cumplicatu. Per i suluzioni industriali di batterie di litiu induve i pacchetti ciclu dura ogni ghjornu, l'equilibriu attivu hè sensu. Per un pacchettu chì si trova à 50% SOC a maiò parte di u tempu cù l'usu occasionale, passivu hè bè.
A cumunicazione
CAN bus per i veiculi. Modbus per stazionari. Tramindui travaglianu. Sceglite ciò chì u restu di u sistema usa.
A cunnessione di a nuvola sona bè nantu à a carta. In pratica, a mità di i siti anu un signalu cellulare di basura è l'installatore ùn hà micca budgetatu per una antenna esterna. A registrazione di dati lucali cù carica periodica funziona megliu per a maiò parte di e implementazioni di i fornitori di batterie di litio cummirciali cà assumendu una connettività constante.
Norme
ISO 6469 è UN ECE R100 per l'automobile. UL 9540 per u almacenamentu stazionariu. OSHA è codici di focu lucali per e zone di carica industriale. Un cumpagnu OEM di batterie di lithium duveria sapè quale si applicanu à u vostru mercatu di destinazione. I requisiti di surviglianza di l'isolamentu in i standard di l'automobilistiche spinghjanu a ghjente più di ogni altra cosa in a produzzione di volumi.
U monitoraghju in -tempu reale ùn hè micca opcional. A quistione hè quantu precisione è sufisticazione avete bisognu, è questu dipende di e cellule, l'applicazione è e cunsequenze di sbaglià.
