چگونه BMS در باتری های دوچرخه E - کار می کند

در دوره فعلی که تأکید جدی بر حمل و نقل سبز و توسعه پایدار وجود دارد ، دوچرخه های برقی به بخش ضروری حمل و نقل شهری تبدیل شده اند. به عنوان "قلب" دوچرخه های برقی ، بسته باتری لیتیوم تا حد زیادی به "مدیر هوشمند" متکی است که ساکت کار می کند - سیستم مدیریت باتری (BMS). این مقاله به طور عمیق نقش اساسی BMS در دوچرخه های برقی را تجزیه و تحلیل می کند ، و نشان می دهد که چگونه دقیقاً نظارت می کند ، هوشمندانه محافظت می کند و عملکرد را بهینه می کند تا از ایمنی سواری ما و طول عمر طولانی- طولانی مدت اطمینان حاصل شود.E - باتری دوچرخه.

BMS چیست: مغز باتری دوچرخه E {{0}

یک سیستم مدیریت باتری (BMS) یک واحد کنترل الکترونیکی است که برای نظارت بر باتری های قابل شارژ طراحی شده است. برای دوچرخه E- ، نقش مهمی ایفا می کند زیرا بسته ها معمولاً از سلولهای یونی لیتیوم- ساخته شده به صورت سری و موازی ساخته می شوند.

بدون BMS ، اختلافات اندک بین سلول ها می تواند به سرعت اضافه شود و منجر به خطرات ایمنی و کاهش عملکرد شود. با وجود BMS ، سیستم مانند مغز 1- جمع آوری داده ها ، تصمیم گیری و اقدام به اقدام برای محافظت از کل بسته کار می کند.

عملکردهای اصلی و نحوه عملکرد BMS

1. ولتاژ و نظارت فعلی

یکی از ابتدایی ترین اما اساسی ترین مشاغل یک BMS تماشای هر سلول است:

• مانیتورینگ ولتاژ: ولتاژ هر سلول را ردیابی می کند تا از تخلیه بیش از حد یا بیش از {{0} جلوگیری شود. به عنوان مثال ، در صورت رسیدن سلول به حدود 4.25 ولت ، شارژ متوقف می شود و در صورت افت نزدیک به 2.7 ولت ، تخلیه متوقف می شود.
• نظارت فعلی: شارژ و تخلیه جریان را اندازه گیری می کند. اگر جریان فراتر از یک سطح امن باشد ، BMS برای محافظت از بسته ، مدار را قطع می کند.

این تابع تضمین می کند که باتری های دوچرخه E - آسیب دائمی در شرایط عملیاتی ناامن متحمل نمی شوند.

2. مدیریت دما و حفاظت حرارتی

باتری های لیتیوم نسبت به گرما و سرما حساس هستند. یک BMS خوب شامل سنسورهای دما متعدد ، معمولاً مقاومت NTC یا PTC است که در نقاط کلیدی در بسته قرار می گیرد.

• از شارژ در شرایط بسیار سرد (به طور معمول زیر 0 درجه) جلوگیری می کند.
• اگر درجه حرارت بیش از محدوده ایمن ، معمولاً بالاتر از 55-60 درجه باشد ، شارژ و تخلیه را محدود می کند یا متوقف می کند.
• BMS با جلوگیری از فراری حرارتی ، سوار و باتری را ایمن نگه می دارد.

3. مدیریت تعادل باتری

همه سلولها با یک سرعت سن ندارند. اگر یک سلول از عقب عقب باشد ، می تواند عملکرد کل بسته را محدود کند. به همین دلیل تعادل یکی از مهمترین نقشهای BMS است.

تعادل منفعل

• انرژی اضافی از سلولهای ولتاژ بالاتر-} به عنوان گرما از طریق مقاومت آزاد می شود.
• هزینه ساده و کم هزینه- ، اما کارآمدتر است.
• در باتری های دوچرخه استاندارد E - مشترک است.

تعادل فعال

• انرژی از سلولهای ولتاژ بالاتر-} با استفاده از مدارهایی مانند DC-} مبدل ها یا خازن ها منتقل می شود.
• کارآمدتر و بسته را برای مدت طولانی تر سالم نگه می دارد.
• غالباً در دوچرخه های HIGH - End E- یافت می شود.

تعادل طول عمر باتری را گسترش می دهد و عملکرد مداوم را تضمین می کند.

4. محاسبه دولت و ارزیابی هوشمندانه

سیستم های BMS مدرن فقط اندازه گیری - آنها همچنین پارامترهای کلیدی را نیز محاسبه می کنند:

• SOC (حالت شارژ): "سنج سوخت" باتری. محاسبه شده با استفاده از روش هایی مانند شمارش کولوم ، چک های ولتاژ مدار- و فیلترهای پیشرفته مانند الگوریتم های کالمن را باز کنید.
• SOH (وضعیت بهداشت): نشان می دهد که باتری با گذشت زمان چقدر ظرفیت و عملکرد را از دست داده است. هنگامی که SOH زیر حدود 80 ٪ پایین می آید ، معمولاً تعویض توصیه می شود.
• SOP (حالت قدرت): می گوید که باتری چقدر می تواند با خیال راحت در هر لحظه ، بر اساس دما ، SOC و وضعیت سلول ، با خیال راحت تأمین کند.

این محاسبات به BMS کمک می کند تا تصمیمات هوشمندانه تری بگیرند و اطلاعات قابل اعتماد را به سوار ارائه دهند.

5. مکانیسم های اجرای و محافظت را کنترل کنید

هنگامی که BMS خطر را تشخیص می دهد ، فوری انجام می شود:

• شارژ را در هنگام پر شدن سلول ها کاهش می دهد.
• هنگامی که سلول ها خیلی کم هستند ، تخلیه را متوقف می کند.
• در صورت وجود مدار کوتاه یا بیش از حد ، مدار را خاموش می کند.
• از سوئیچ های MOSFET برای باز کردن یا بسته شدن جریان برق استفاده می کند.

این مجموعه از لایه های محافظ پایه ایمنی باتری دوچرخه E - را تشکیل می دهد.

6. ارتباطات و ارتباط هوشمند

BMS مدرن فقط یک جعبه بسته نیست - همچنین با سایر سیستم ها صحبت می کند:

• Can Bus Communication: BMS را با کنترل کننده دوچرخه و گاهی با شارژرها پیوند می دهد.
• ارتباطات بی سیم: ماژول های بلوتوث یا 4G به کاربران اجازه می دهد وضعیت باتری را از طریق برنامه ها یا سیستم عامل های ابری نظارت کنند.
• هشدارهای خطا: اگر چیزی اشتباه پیش بیاید - مانند یک سلول بیش از حد گرم می شود-} BMS هشدار می دهد تا مسئله قبل از جدی شدن قابل بررسی باشد.

اتصال باعث می شود که مدیریت باتری شفاف تر شود و به عملکرد دوچرخه E - اعتماد به نفس می دهد.

معماری سخت افزار BMS توضیح داده شده است

BMS فقط نرم افزار نیست ؛ این ساختمان بر روی یک طراحی سخت افزار با دقت طراحی شده ساخته شده است. هر ماژول با هم کار می کند تا باتری دوچرخه E - را کنترل و محافظت کند.

• شبکه سنسور: این "سیستم عصبی" BMS است. این ولتاژ ، جریان و دما را در سراسر بسته اندازه گیری می کند. سنسورهای دقیق - اطمینان حاصل کنید که داده ها حتی در شرایط سخت سواری قابل اعتماد هستند.
• واحد کنترل اصلی (MCU): این را به عنوان "مغز" فکر کنید. این الگوریتم ها را اجرا می کند ، داده های سنسور را پردازش می کند و تصمیمات زمانی {1} واقعی را می سازد. بسیاری از سیستم ها از تراشه های مبتنی بر تراشه های مبتنی بر -- استفاده می کنند تا عملکرد و کارآیی را متعادل کنند.
• سوئیچ های برق و مدارهای متعادل: سوئیچ های MOSFET جریان جریان را کنترل می کنند ، شارژ را قطع می کنند یا در صورت لزوم تخلیه می شوند. مدارهای متعادل - یا منفعل یا فعال - همه سلولها را تراز نگه دارید.
• طراحی یکپارچه و مدیریت حرارتی: از آنجا که فضا روی دوچرخه E - محکم است ، بیشتر واحدهای BMS جمع و جور و کاملاً مهر و موم شده اند. ترکیبات گلدان در برابر لرزش و رطوبت محافظت می کنند ، در حالی که لنت ها و محفظه های حرارتی به مدیریت گرما کمک می کنند.

این بنیاد سخت افزاری تضمین می کند که BMS می تواند نظارت دقیق و محافظت قابل اعتماد را در استفاده واقعی {{0} انجام دهد.

چگونه یک BMS بر عملکرد دوچرخه E - تأثیر می گذارد

کیفیت BMS تأثیر مستقیمی در نحوه عملکرد دوچرخه روز به روز دارد.

• تضمین ایمنی: از شارژ بیش از حد ، گرمای بیش از حد و فراری حرارتی جلوگیری می کند که می تواند باعث آتش سوزی شود.
• بهینه سازی دامنه: محاسبه دقیق SOC به سواران کمک می کند تا بیشتر از ظرفیت موجود استفاده کنند. در بسیاری از موارد ، یک BMS خوب می تواند دامنه قابل استفاده را 10 تا 15 ٪ بهبود بخشد.
• عمر باتری طولانی تر: متعادل کردن سلول ها و مدیریت استرس شارژ/تخلیه عمر چرخه را افزایش می دهد و باعث می شود چند بار باتری جایگزین شود.
• تجربه شارژ بهتر: منحنی های شارژ هوشمند ، سازگاری با شارژرهای سریع و تعادل سلول در هنگام شارژ به معنای شارژ بسته به طور کارآمد و کامل - نیست "هرگز به 100 ٪ نمی رسد".

به طور خلاصه ، BMS فقط از باتری محافظت نمی کند. این پتانسیل کامل خود را باز می کند.

روند آینده در E - bms دوچرخه

فناوری BMS به سرعت در حال پیشرفت است ، که تحت نیاز تقاضای عملکرد بالاتر و استانداردهای ایمنی سختگیرانه تر است.

• AI و Big Data: الگوریتم های یادگیری ماشین برای پیش بینی عادات کاربر و تطبیق استراتژی های شارژ و تخلیه برای حداکثر عمر و کارآیی استفاده می شوند.
• Cloud و IoT: بسیاری از واحدهای BMS مدرن می توانند به برنامه ها یا سیستم عامل های ابری متصل شوند ، امکان نظارت از راه دور ، هشدارهای خطا و بیش از - به روزرسانی های نرم افزار Air {1}.
• استاندارد سازی و ایمنی: مقررات جدید به محافظت از ESD قوی تر ، ایمنی عملکردی بهتر و دوام بالاتر نیاز دارد. این باعث نوآوری در طراحی و آزمایش مدار می شود.
• باتری های بعدی -} ژنرال: باتری های حالت جامد-}}}}} state و شیمیایی های جدید ممکن است نحوه طراحی واحدهای BMS را تغییر دهند. آنها به جای تمرکز زیاد روی خطرات حرارتی ، ممکن است پارامترهای نظارت جدید مانند فشار را اضافه کنند.

آینده یک BMS باهوش تر و متصل تر است که الکترونیک ، نرم افزار و داده ها را می آمیزد.

پرسش

چه اتفاقی می افتد اگر باتری دوچرخه E - BMS ندارد؟

بدون BMS ، سلولها به راحتی می توانند تخلیه - بیش از حد اضافه کنند. این می تواند باعث آسیب دائمی ، عملکرد ضعیف یا حتی خرابی های خطرناک شود.

چگونه می توانم بگویم BMS من آسیب دیده است؟

علائم شامل باتری به طور کامل شارژ نمی شود ، ناگهان خاموش می شود یا دامنه متناقض را نشان می دهد. واحدهای پیشرفته BMS همچنین ممکن است کدهای گسل را گزارش دهند.

آیا می توان BMS را به طور جداگانه جایگزین کرد؟

بله ، اما بستگی به طراحی دارد. برخی از بسته ها از تابلوهای یکپارچه BMS استفاده می کنند که قابل تعویض هستند ، در حالی که برخی دیگر به تعویض کامل باتری نیاز دارند. همیشه از سازگاری اطمینان حاصل کنید.

چگونه BMS مناسب را انتخاب کنم؟

به دنبال توابع محافظت کامل ، تعادل قابل اعتماد (در صورت امکان فعال) ، گزارش دقیق SOC و محافظت قوی در برابر گرد و غبار ، آب و لرزش باشید.

نتیجه گیری و راهنمای خرید

BMS بیش از یک دستگاه ایمنی است - این سیستم اصلی است که یک باتری دوچرخه E {{1} را حفظ می کند ، قابل اعتماد ، کارآمد و طولانی {{2} ماندگار است. این تعادل بین حفاظت و عملکرد را مدیریت می کند و هر بار که دوچرخه خود را سوار می کند ، به سواران اعتماد به نفس می بخشد.

هنگام انتخاب باتری ، توجه زیادی به:

• این که آیا BMS تمام حفاظت های کلیدی را پوشش می دهد (بیش از حد ، بیش از - تخلیه ، بیش از حد ، درجه حرارت).
• نوع سیستم تعادل.
• صحت گزارش SOC.
• دوام فیزیکی تخته (آب بندی ، ضد آب ، مقاومت در برابر لرزش).

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد باتری های eBike یا دریافت یک نقل قول رایگان ، اکنون با ما تماس بگیرید. ایمیل:sales@gebattery.co