Je, BMS Inamaanisha Nini?
Mfumo wa Usimamizi wa BetriImefafanuliwa
Karibu tulinunue kundi la vitengo vya DALY BMS mwaka wa 2021. Bei ilionekana kuwa nzuri, vipimo vilivyoainishwa kwenye karatasi, na mwakilishi wa mauzo aliahidi uoanifu wa basi za CAN na vibadilishaji umeme vya Victron. Wiki tatu baada ya usakinishaji kwenye meli ya majaribio ya AGV, tuligundua vitengo vilivyosawazisha seli wakati wa kuchaji, na sio kupumzika. Programu ilianguka kila wakati. Bluetooth ilihitaji{4}kuoanisha upya kila baada ya siku chache. Tulimaliza kubadilisha vitengo vyote 24 na bodi za JBD kwa gharama mara mbili.
Uzoefu huo ulitufundisha jambo ambalo laha bainishi hazijataja kamwe: Ubora wa BMS huonekana katika maelezo ambayo huchukua miezi kugundua.
Kwa hivyo BMS ni Nini, Kweli?
Jibu la kitabu
Mfumo wa Kudhibiti Betri hufuatilia viwango vya voltage za seli, kudhibiti mtiririko wa sasa, kufuatilia halijoto, na kulinda seli za lithiamu dhidi ya hali zinazosababisha moto au kifo cha mapema.
Jibu la vitendo
ni kipengele kinachoamua kama kifurushi chako cha betri cha $15,000 hudumu miaka 4 au miaka 12. Ikiwa meli yako ya forklift inapata tukio moja la joto au sufuri. Ikiwa madai yako ya udhamini yanakaa chini ya 1% au kupanda hadi 3%.
Huku Polinovel, tumefuatilia data ya udhamini kwa wasambazaji wanane wa BMS tangu 2018. Nambari hizo zinasimulia waziwazi.
Viwango vya Madai ya Udhamini na Kiwango cha Wasambazaji (2018-2022, vitengo 3,247)
| Kitengo cha Wasambazaji | Kiwango cha Kushindwa kwa Miezi 24 | Hali ya Msingi ya Kushindwa | Vidokezo |
|---|---|---|---|
| Orion, REC | 0.4-0.7% | Kuteleza kwa sensor | Inalingana katika batches |
| JK (JIKONG), JBD | 0.8-1.2% | Hitilafu za programu dhibiti (inaweza kurekebishwa) | Usaidizi thabiti wa programu |
| Chapa ya Ndani A | 2.1% | Mzunguko wa kusawazisha | Imeboreshwa katika batches za 2023 |
| Chapa ya Ndani B | 3.1% | Kushindwa kwa MOSFET | Masuala ya udhibiti wa ubora |
| DALY | 3.8% | Masuala mengi | Tazama maelezo hapa chini |
Hali ya DALY inastahili maelezo. Muundo wao wa eneo lililofungwa kwa kweli hufanya kazi vizuri kwa kuzuia maji. Lakini programu yao ina ukadiriaji wa nyota 1.7 kwa sababu nzuri. Tumepokea vitengo vilivyo na hitilafu za usanidi wa kiwanda. Ukadiriaji wao wa "kutokwa kwa 100A" mara nyingi humaanisha uwezo wa kuchaji 50A, ambao hakuna mtu anayekuambia mapema. Mteja mmoja aligundua hili baada ya miundombinu yao ya utozaji kushindwa kutoa utendakazi uliotarajiwa.
Ili kuwa sawa, vitengo vya DALY hufanya kazi vizuri kwa miradi ya bajeti ambapo hutahitaji usaidizi wa kiufundi. Usitarajie tu usaidizi wakati kitu kitaenda vibaya.
Uchumi Ambao Kweli Ni Muhimu
Kila mtu ananukuu takwimu ya "143% ya kuboresha ROI" kutoka electravehicles.com. Tumeona nambari zinazofanana katika matumizi yetu wenyewe, lakini hesabu sio moja kwa moja.
Hivi ndivyo tunavyoielezea kwa kamati za manunuzi:
Ulinganisho wa Gharama: Meli ya AGV ya Kitengo 50 Zaidi ya Miaka 8
| Gharama Jamii | Chaguo la Bajeti ya BMS | Chaguo la BMS la ubora |
|---|---|---|
| Gharama ya awali ya BMS (kwa kila kitengo) | $180 | $650 |
| Uwekezaji wa Fleet BMS | $9,000 | $32,500 |
| Gharama ya pakiti ya betri (48V 100Ah LFP) | $45,000 × 50 = $2.25M | Sawa |
| Ubadilishaji wa pakiti unaotarajiwa | Mwaka 4-5 (meli kamili) | Mwaka 10+ (sehemu) |
| Gharama ya kubadilisha katika Mwaka wa 5 | ~$2.0M (mmomonyoko wa bei) | $0 |
| Matukio ya muda usiopangwa | 12-18 kwa mwaka | 2-4 kwa mwaka |
| Gharama ya wakati wa kupumzika ($ 800 / tukio) | $76,800-$115,200 | $12,800-$25,600 |
Tofauti ya $23,500 katika uwekezaji wa BMS inaonekana muhimu hadi uzingatie mzunguko mmoja wa kubadilisha betri. Tumekuwa na wateja wakibishana kuhusu hili kwa wiki, kisha tupigie simu miaka miwili baadaye wakiuliza kurudisha vitengo bora vya BMS. Kufikia wakati huo, seli zingine tayari zimetofautiana zaidi ya kupona.
Mradi mmoja hasa ulibadilisha jinsi tunavyoshughulikia mazungumzo haya. Opereta wa ghala huko Ohio alisisitiza chaguo la bajeti licha ya mapendekezo yetu. Miezi kumi na minane baadaye, walipata tukio la joto katika pakiti moja. Hakuna mtu aliyejeruhiwa, lakini uchunguzi wa bima na muda wa chini wa kituo uligharimu zaidi ya uwekezaji wote wa awali wa betri. Hatuwezi kushiriki jina la kampuni, lakini ripoti ya tukio ni rekodi ya umma kupitia ofisi ya kikosi cha zima moto.
Vipimo vya Kiufundi: Nini Cha Kutafuta Kwa Kweli
Laha nyingi za BMS huorodhesha usahihi wa voltage kama "±0.5%" au "±10mV." Zote mbili zinasikika kwa usahihi. Wala hakuambii ni nini muhimu.
Swali muhimu kwa programu za LiFePO4: je, mfumo hudumisha usahihi katika eneo lote la 3.2-3.35V? Hapa ndipo seli za LFP hutumia 80% ya muda wao wa kufanya kazi, na uhusiano wa voltage-kwa-SOC unakaribia kuwa tambarare. Hitilafu ya kipimo cha 5mV katika safu hii inaweza kuzalisha hitilafu ya 8% ya ukadiriaji wa SOC. Hiyo ndio tofauti kati ya kufikiria kuwa una uwezo wa 30% uliobaki na kuwa na 22%.
Tunabainisha usahihi wa 0.3% kwa programu zetu za AGV, ambazo hugharimu takriban 15% zaidi ya mifumo ya kawaida ya 0.5%. Ubadilishanaji unastahili kwa shughuli zinazohitaji utabiri wa masafa unaotegemewa.
Maelezo Tunayothibitisha Kwa Kweli (Sio Kubali tu kutoka kwa Lahajedwali)
| Kigezo | Dai la Karatasi | Tunachojaribu | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Usahihi wa voltage | ± 0.5% kwa digrii 25 | ±? kwa digrii -10 na digrii 45 | Joto la ghala hutofautiana |
| Kusawazisha sasa | "Kusawazisha hai" | Kipimo halisi cha mA | Wengi wanadai "inatumika" na 40mA passive |
| Ukadiriaji wa sasa | 100A kuendelea | Ushughulikiaji wa kilele, ukiukaji wa curve | Vilele vya 130A vinaua vitengo 100A- vilivyokadiriwa |
| Mawasiliano | "CAN sambamba" | Uthibitishaji wa itifaki kwa kibadilishaji chenye lengo | "Kulingana" inamaanisha vitu tofauti |
Suala la sasa la kusawazisha linastahili kutiliwa mkazo. Ikiwa laha maalum haijataja thamani mahususi ya milliamp ya kusawazisha sasa, "tendakazi ya kusawazisha" huenda isiwepo kwa njia yoyote ya maana. Mifumo ya passiv kawaida huendesha 30-100mA. Mifumo amilifu ambayo kwa kweli huhamisha nishati kati ya seli hufanya kazi kwa 600mA au zaidi. Tumeona vitengo vikiuzwa kama "kusawazisha amilifu" ambavyo vilipima 45mA katika majaribio.
Ujumbe juu ya Usanifu wa bei nafuu wa BMS
Hili linatokana na mjadala wa jukwaa la uhandisi ambao ulituokoa kutokana na uamuzi mbaya. Baadhi ya miundo ya -ya bei nafuu ya BMS hutumia-chipu za ulinzi wa seli moja moja (kama vile DW01) zilizounganishwa sambamba ili kuunda{4}usanidi wa seli nyingi. Chips zimeundwa kwa matumizi ya 1S pekee. Watengenezaji wanapoziunganisha pamoja kwa pakiti za 4S, 10S, au 20S, kila chip hufanya kazi kivyake bila ulinzi ulioratibiwa.
Hali ya kutofaulu ni hatari: chip moja ikifa kutokana na kutokwa na maji tuli au unyevu, kikundi hicho cha seli hupoteza ulinzi wote huku mfumo uliosalia ukiendelea kufanya kazi. Kifurushi hakifungi. Haikutahadharisha. Inaendesha tu bila kulindwa hadi kitu kitashindwa kwa janga.
Miundo ya ubora ya BMS hutumia -ICs maalum za ufuatiliaji wa seli kutoka Texas Instruments, Vifaa vya Analogi, au wasambazaji wengine sawa. Chipu hizi hufuatilia seli zote kupitia saketi zilizounganishwa zilizo na hali za kutofaulu ambazo chaguo-msingi za kuzimwa kwa usalama. Tofauti ya gharama labda ni $15-30 kwa kila kitengo kwa kiasi. Tofauti ya usalama haiwezi kulinganishwa.
Tuliacha kuzingatia mtoa huduma yeyote ambaye hakuweza kueleza usanifu wao wa IC. Iwapo mhandisi wa mauzo hajui kama anatumia-chipu za seli moja sambamba au{2}}seli nyingi ICs sahihi, hiyo inakuambia jambo kuhusu kina cha uhandisi.
Vyeti: Nini Wanamaanisha na Haimaanishi
Wateja wetu wa Amerika Kaskazini mara nyingi huomba "UL certified" BMS. Istilahi ni muhimu hapa.
Udhibitisho wa UN38.3 unahusu usalama wa usafiri. Mtetemo, urefu, baiskeli ya joto, athari. Haishughulikii usalama wa uendeshaji wakati wa matumizi halisi. Kila betri ya lithiamu inayosafirishwa kimataifa inahitaji UN38.3. Kuwa nayo inamaanisha kuwa bidhaa yako inaweza kuvuka mipaka kihalali. Kuwa nayo haimaanishi kuwa BMS italinda seli zako wakati wa hitilafu ya kuchaji.
IEC 62619 inashughulikia-awamu ya usalama kwa matumizi ya viwandani. Hiki ndicho kiwango ambacho kinashughulikia uzuiaji wa kukimbia kwa mafuta na mahitaji ya ujumuishaji wa BMS. Iwapo unatumia betri za lithiamu katika forklifts, AGVs, au hifadhi ya stationary, hiki ndicho cheti ambacho ni muhimu kwa usalama wa uendeshaji.
UL 1973 inatumika mahususi kwa uhifadhi wa nishati tulivu huko Amerika Kaskazini. Inajumuisha mahitaji ya majaribio ya uenezaji wa mafuta na uvumilivu wa hitilafu ambayo IEC 62619 haishughulikii kikamilifu.
Muhtasari wa Utoaji wa Vyeti
| Kawaida | Inashughulikia Usafiri | Inashughulikia Operesheni | Inashughulikia Ukimbiaji wa Joto | Inahitajika Kwa |
|---|---|---|---|---|
| UN38.3 | Ndiyo | Hapana | Hapana | Usafirishaji wa kimataifa |
| IEC 62619 | Hapana | Ndiyo | Ndiyo | Usambazaji wa viwanda |
| UL 1973 | Hapana | Ndiyo | Ndiyo | Hifadhi ya stationary ya Amerika Kaskazini |
| UL 9540 | Hapana | Kiwango-ya mfumo | Ndiyo | Kamilisha usakinishaji wa ESS |
Tumeona wasambazaji wakidai hali ya "kijenzi cha UL kinachotambulika" (kadi ya manjano) kuwa ni sawa na uorodheshaji kamili wa UL. Sio. Mradi wa Amerika Kaskazini ambao tuliuomba ulikataliwa kwa sababu timu ya uhandisi ya mteja ilikubali hati za kadi ya njano, na mamlaka yenye mamlaka iliukataa wakati wa ukaguzi wa mwisho. Mradi ulicheleweshwa kwa miezi mitatu huku wakipata vifaa vinavyokidhi mahitaji.
Kiwango cha IEEE 2686-2024 kinafaa kutajwa hapa. Sio uthibitisho wa lazima, lakini inawakilisha mazoezi ya kwanza yaliyopendekezwa mahsusi kwa BMS ya uhifadhi wa nishati iliyosimama. Wasambazaji wanaorejelea utiifu wa IEEE 2686 angalau wanazingatia mbinu bora za sasa. (exponent.com hudumisha muhtasari mzuri wa kiufundi wa viwango hivi ikiwa unataka usomaji wa kina.)
Jinsi Tunavyotathmini Wasambazaji Sasa
Baada ya masomo ya kutosha kujifunza, tulianzisha mchakato thabiti wa tathmini. Si kila mradi unahitaji kila hundi, lakini kuruka hatua kumetugharimu mara za kutosha ambazo tunafanya chaguomsingi kwa ukamilifu.
Uthibitishaji wa usalama na kufuata huja kwanza. Tunaomba nambari halisi za ripoti ya majaribio, sio tu madai ya uidhinishaji. Ripoti halali ya mtihani wa IEC 62619 ina nambari ya hati, maabara ya majaribio, na hali maalum za mtihani. Ikiwa mtoa huduma anaweza tu kutoa picha ya cheti, tunachimba zaidi.
Ulinganishaji wa kiufundi ndio unaofuata. Je, safu ya voltage ya BMS inashughulikia usanidi wa pakiti yako kwa ukingo? 16S BMS katika upeo wake wa juu si sawa na 20S BMS inayoendesha 16S. Je, itifaki ya mawasiliano inafanya kazi na chaja na kibadilishaji umeme chako, au je, "CAN inaoana" inamaanisha "tunatumia CAN lakini kwa umbizo la ujumbe wa wamiliki"?
Tunathibitisha kusawazisha sasa kwa kujitegemea inapowezekana. Wasambazaji wanajua kuwa tunakagua, ambayo huwa na uaminifu wa laha maalum.
Muendelezo wa ugavi ni muhimu zaidi kuliko timu nyingi za ununuzi zinavyotambua. Mtoa huduma wa BMS ambaye anakomesha muundo wako katikati{1}}mradi husababisha maumivu ya kichwa badala ya miaka. Tunauliza kuhusu ramani za bidhaa, kiasi cha chini cha agizo kwa ununuzi wa siku zijazo, na ikiwa muundo unatumia vipengee vya bidhaa au ASIC maalum ambazo zinaweza kukosa kupatikana.
Kwa suluhu zetu za betri za viwandani huko Polinovel, muunganisho wa BMS hufanyika wakati wa-ili{1}}pakia muundo. Hatubadilishi{3}}BMS ya wahusika wengine kwenye vifurushi vilivyokamilika. Hii huturuhusu kuboresha uwekaji wa vitambuzi, uelekezaji wa waya, na udhibiti wa halijoto kama mfumo badala ya kushughulikia maafikiano ya usakinishaji wa soko la baada ya muda. Timu yetu ya wahandisi ina ukubwa wa vipimo vya BMS kulingana na mahitaji halisi ya programu: mizunguko ya wajibu, wasifu wa sasa wa kilele, viwango vya joto vilivyopo, mahitaji ya itifaki ya mawasiliano.
Ikiwa unatathmini chaguo za betri ya lithiamu kwa vifaa vya kushughulikia nyenzo au magari ya viwandani, mazungumzo ya BMS yanapaswa kutokea mapema katika mchakato wa kubainisha, si kama mawazo ya baadaye. Maswali muhimu ni matumizi-mahususi, na ulinganisho wa vipimo vya jumla hukosa mambo mengi yanayoathiri utegemezi wa muda mrefu-.
Fikia kupitia ukurasa wetu wa mawasiliano na maelezo yako ya maombi. Tutakuambia kwa uaminifu ikiwa masuluhisho yetu yanafaa mahitaji yako au unapaswa kutafuta mahali pengine.
