X'inhuma l-istrateġiji ta 'kontroll tal-iċċarġjar għas-sistemi tal-batterija tal-enerġija?

X'inhuma l-istrateġiji ta 'kontroll tal-iċċarġjar għas-sistemi tal-batterija tal-enerġija?

Strateġija ta 'Kontroll tal-Iċċarġjar tas-Sistema tal-Batterija tal-Enerġija

Għall-applikazzjoni integrata ta '-skala kbira ta' pakketti ta 'batteriji tal-enerġija, minbarra li tikkunsidra l-proprjetajiet kimiċi u fiżiċi tal-batterija tal-enerġija nnifisha, huwa wkoll meħtieġ li jiġi kkunsidrat il-metodu tal-ħażna tal-batterija, l-ambjent tal-ħażna, il-kundizzjonijiet tat-tagħmir tal-iċċarġjar, kwistjonijiet ta' sikurezza relatati mal-ħażna u l-iċċarġjar ċentralizzati, u l-impatt fuq il-grilja tal-enerġija.

Fost ħafna fatturi, il-garanzija u l-konsiderazzjoni primarji għandhom ikunu s-sigurtà tal-iċċarġjar tal-batterija tal-enerġija, li jfisser li tifformula prijoritajiet personalizzati tal-parametri tal-kontroll tal-iċċarġjar ibbażati fuq tipi differenti ta 'batteriji tal-enerġija u l-monitoraġġ u l-kontroll tal-proċess waqt l-iċċarġjar. Fil-livell attwali ta 'sistemi ta' ġestjoni tal-batterija tal-enerġija u t-teknoloġija tal-iċċarġjar, sar possibbli li jinstabu l-parametri taċ-ċelloli individwali fis-sistema tal-batterija matul il-proċess tal-iċċarġjar. Għalhekk, biex tiġi żgurata s-sigurtà tal-iċċarġjar, il-parametri taċ-ċelloli tal-batterija individwali għandhom jiġu mmonitorjati kemm jista 'jkun.

F'termini ta 'strateġiji ta' kontroll tal-iċċarġjar, hemm differenzi sinifikanti bejn batteriji immuntati u ċelloli individwali. Bħalissa, jintużaw metodi multipli, prinċipalment permezz ta 'komunikazzjoni bejn is-Sistema ta' Ġestjoni tal-Batterija (BMS) u l-ċarġer, biex jikkontrollaw l-iċċarġjar ibbażat fuq il-parametri tipiċi taċ-ċelloli individwali fil-pakkett tal-batterija. L-idea ta 'kontroll bażiku hija li timmassimizza l-kapaċità użabbli tal-pakkett tal-batterija filwaqt li tiżgura s-sigurtà tal-batterija. Il-parametri taċ-ċelloli tal-batterija individwali huma estremament importanti biex tiġi żgurata s-sigurtà tal-iċċarġjar. Għalhekk, l-istrateġija tal-kontroll tal-parametru tal-iċċarġjar ta 'spiss tadotta metodu ta' aġġustament tal-parametri tal-iċċarġjar ibbażat fuq valuri estremi, li jfisser li tiffoka fuq il-parametri taċ-ċelloli individwali estremi fis-sistema tal-batterija skont tipi differenti ta 'batteriji. Vetturi elettriċi ħafna drabi jużaw il-prinċipju ta 'prijorità mogħti miċ-ċiklu loġiku tal-iċċarġjar tas-sistema tal-batterija tal-enerġija Tabella 11-3 biex iwettqu aġġustamenti ġenerali tal-parametri tal-iċċarġjar, u jżommu l-parametri estremi fi ħdan il-pakkett tal-batterija fil-medda limitata.

Meta tieħu batterija tal-litju tal-manganiż ossidu bħala eżempju, l-iċċarġjar isir bl-użu tal-metodu ta' kurrent kostanti-vultaġġ kostanti. Matul il-proċess tal-iċċarġjar, l-ewwel fokus huwa fuq l-iskoperta tal-vultaġġ taċ-ċellula individwali fil-pakkett tal-batterija. Jekk xi vultaġġ taċ-ċellula individwali jaqbeż il-vultaġġ massimu permess stabbilit (bħal 4.25V), il-kurrent tal-limitu tal-iċċarġjar totali għandu jitnaqqas biex jikkontrolla ż-żieda tal-vultaġġ taċ-ċellula individwali. Fl-istess ħin, it-temperatura tal-batterija tiġi skoperta f'intervalli regolari. Jekk xi temperatura taċ-ċellula individwali taqbeż it-temperatura medja tal-pakkett tal-batterija b'5 gradi, il-kurrent tal-limitu tal-iċċarġjar għandu jitnaqqas, u tillimita r-rata ta 'żieda fit-temperatura. Taħt ġestjoni u kontroll raffinati, l-aġġustament tal-limitu tal-vultaġġ jista 'jkun ibbażat ukoll fuq il-bidliet fit-temperatura tal-iċċarġjar tal-batterija. Pereżempju, meta t-temperatura tal-batterija tkun f'medda aktar baxxa, il-limitu ta 'fuq tal-vultaġġ tal-iċċarġjar jitla' biex tiżdied il-kapaċità li tista' titħallas tal-pakkett tal-batterija; meta t-temperatura tal-batterija tkun f'medda ogħla, il-limitu ta 'fuq tal-vultaġġ tal-iċċarġjar jitbaxxa biex tiġi żgurata s-sigurtà tal-batterija.

Tabella 11-3 Prijorità tal-Istrateġiji tal-Kontroll tal-Parametri tal-Iċċarġjar għall-Pakketti ta' Batteriji

Mod ta 'Ġestjoni tal-Iċċarġjar tas-Sistema tal-Batterija tal-Enerġija

L-implimentazzjoni tal-istrateġija tal-iċċarġjar teħtieġ trażmissjoni effettiva tad-dejta u ġudizzju tal-parametri-ħin reali bejn is-sistema tal-batterija u l-ċarġer. Is-Sistema ta 'Ġestjoni tal-Batterija (BMS) tlesti l-kompitu tal-ġbir tal-parametri fis-sistema tal-batterija. Fl-istess ħin, matul il-proċess tal-iċċarġjar intelliġenti attwali, billi tikkomunika mal-ċarġer, tiżgura s-sigurtà tal-proċess tal-iċċarġjar u tikseb kontroll effettiv tal-batterija.

L-istruttura bażika tas-sistema tal-mod ta 'ġestjoni tal-iċċarġjar tidher fil-Figura 11-12.

Il-funzjoni tal-BMS hija li tikseb monitoraġġ onlajn tal-istatus tal-batterija (temperatura tal-batterija, vultaġġ individwali taċ-ċelluli, kurrent tax-xogħol, insulazzjoni bejn il-batterija u l-munzell tal-iċċarġjar), stima SOC, analiżi tal-istatus (jekk is-SOC huwiex għoli wisq, kemm jekk it-temperatura tal-batterija tkun għolja/baxxa wisq, kemm jekk il-vultaġġ individwali taċ-ċellula huwa għoli/baxx wisq, iż-żieda fit-temperatura tal-batterija hijiex mgħaġġla wisq, kemm jekk l-analiżi tal-batterija hijiex veloċi wisq pakkett ta 'batteriji għandu difetti, jew difetti ta' komunikazzjoni, eċċ.) u jimplimenta l-ġestjoni termali meħtieġa. Il-kompiti ewlenin tal-ċarġer huma l-konverżjoni tal-enerġija, il-kontroll tal-linja magħluqa-tal-vultaġġ u l-kurrent tal-ħruġ, protezzjoni meħtieġa, u komunikazzjoni mal-BMS biex jinkiseb fehim komprensiv tal-istatus tal-batterija u aġġustament dinamiku tal-kurrent tal-ħruġ. Meta l-pakkett tal-batterija jeħtieġ li jiġi ċċarġjat, minbarra l-linji ewlenin tal-enerġija pożittivi u negattivi tal-output tal-ċarġer li jeħtieġ li jiġu konnessi mal-pakkett tal-batterija, tiżdied ukoll linja ta 'komunikazzjoni għall-qsim tad-dejta bejn il-BMS u l-ċarġer.

Dan il-mod ta 'ċċarġjar jistabbilixxi rabta ta' komunikazzjoni bejn is-Sistema ta 'Ġestjoni tal-Batterija u s-sistema tal-ċarġer, li tippermetti l-kondiviżjoni tad-dejta. Dan jippermetti lill-parametri relatati mas-sigurtà, bħall-vultaġġ, it-temperatura u l-prestazzjoni tal-insulazzjoni tal-batterija matul il-proċess tal-iċċarġjar, biex jipparteċipaw fil-kontroll u l-ġestjoni tal-iċċarġjar tal-batterija. Dan jippermetti lill-ċarġer jifhem bis-sħiħ l-istatus u l-informazzjoni tal-batterija, u biex jaġġusta l-kurrent tal-iċċarġjar kif xieraq, jipprevjeni b'mod effettiv iċċarġjar żejjed u temperaturi eċċessivament għoljin fil-batteriji kollha fi ħdan il-pakkett, u b'hekk itejjeb is-sigurtà tal-iċċarġjar tal-batterija konnessi f'serje-. Barra minn hekk, dan il-mod ta 'ċċarġjar itejjeb il-funzjonijiet ta' ġestjoni u kontroll tal-BMS, itejjeb is-sikurezza u l-intelliġenza tal-iċċarġjar, u jissimplifika l-kompitu tedjanti tal-issettjar tal-parametri tal-iċċarġjar mill-operatur tal-ċarġer, u jagħti lill-ċarġer adattabilità aħjar. F'dan il-mod, il-ċarġer m'għandux għalfejn jiddistingwi bejn it-tipi ta 'batteriji; jeħtieġ biss li tirċievi l-istruzzjoni attwali pprovduta mill-BMS biex tikseb iċċarġjar sikur.

Metodi tal-Iċċarġjar tas-Sistema tal-Batterija tal-Enerġija

Skont metodi operattivi differenti, l-iċċarġjar tal-batterija tal-enerġija għal vetturi elettriċi jista 'jinqasam f'żewġ metodi: iċċarġjar mill-art u iċċarġjar-abbord.

Metodu tal-Iċċarġjar tal-Art

Meta l-vettura teħtieġ iċċarġjar supplimentari, il-batterija li teħtieġ iċċarġjar titneħħa mill-vettura, u tiġi installata batterija kompletament iċċarġjata. Il-vettura mbagħad titlaq biex tkompli t-tħaddim jew l-applikazzjoni, u l-batterija mneħħija tiġi supplimentata bl-użu ta 'sistema ta' ċċarġjar mill-art. L-adozzjoni tal-metodu tal-iċċarġjar tal-art hija ta 'benefiċċju għall-manutenzjoni tal-batterija, ittejjeb il-ħajja tal-batterija u l-effiċjenza tal-użu tal-vettura, iżda tpoġġi talbiet ogħla fuq il-vettura u l-faċilitajiet/tagħmir tal-iċċarġjar. L-iċċarġjar ta 'l-art huwa aktar maqsum fi iċċarġjar tal-kaxxa u l-iċċarġjar tal-pakkett integrali.

(1)Iċċarġjar tal-KaxxaWaqt l-iċċarġjar tal-kaxxa, kull ċarġer jiċċarġja kaxxa waħda ta 'batteriji fil-pakkett tal-batterija u jikkomunika ma' unitajiet ta 'ġestjoni tal-batterija li jmissu magħhom biex jitlesta l-kontroll tal-iċċarġjar. Dan il-metodu huwa ta 'benefiċċju għat-titjib tal-ekwalizzazzjoni tal-pakkett tal-batterija u l-estensjoni tal-ħajja tas-servizz tiegħu. Madankollu, jeħtieġ numru kbir ta 'ċarġers, ħafna konnessjonijiet bejn il-pakkett tal-batterija u l-ċarġers, netwerk ta' monitoraġġ kumpless, u spiża ogħla. L-istruttura tagħha hija murija fil-Figura 11-13.u r-rekwiżiti tat-teknoloġija tal-applikazzjoni tagħha

pjattaforma. Fost dawn, il-pjattaforma tal-iċċarġjar hija konnessa mas-sors tal-enerġija DC konsistenti mal-provvista tal-enerġija ta 'vultaġġ baxx-tal-vettura, rack tal-ħażna tal-batterija, konnettur tal-interface tal-komunikazzjoni tal-ċarġer, konnettur tal-output tal-ċarġer, u sensor tal-allarm. Meta kaxxa waħda ta 'batteriji titqiegħed fuq il-pjattaforma tal-iċċarġjar, il-provvista ta' enerġija ta '-vultaġġ baxx tipprovdi enerġija lill-unità tal-ġestjoni tal-batterija. Il-ċarġer u l-unità tal-ġestjoni tal-batterija jikkomunikaw biex jiksbu kontroll tal-iċċarġjar, u l-enerġija tiġi trażmessa mill-ċarġer għall-batterija permezz tal-konnettur tal-ħruġ tal-ċarġer. Sensuri tal-allarm, sensuri tat-temperatura, eċċ., jirrealizzaw monitoraġġ fuq-post matul il-proċess tal-iċċarġjar.

Meta tuża l-iċċarġjar tal-kaxxa, is-sistema tal-iskedar tal-batteriji teħtieġ timmonitorja u timmaniġġja l-kwantità, il-kwalità, u l-istatus tal-batteriji kollha f'-ħin reali, billi twettaq funzjonijiet bħall-ħażna tal-batterija, sostituzzjoni, ġbir mill-ġdid, -raggruppament, ekwalizzazzjoni tal-pakkett tal-batteriji, ittestjar tal-kapaċità attwali, u ġestjoni ta' emerġenza tal-ħsarat fil-batterija.

(2)Iċċarġjar tal-Pakkett IntegraliBil-iċċarġjar tal-pakkett integrali, il-kaxxi tal-batteriji kollha mneħħija mill-vettura elettrika huma konnessi bil-mod kif jintużaw fuq il-vettura. Ċarġer wieħed jintuża biex jiċċarġja l-pakkett kollu tal-batterija, u l-unitajiet kollha tal-ġestjoni tal-batterija jikkomunikaw mal-Osptattiv tal-Ġestjoni tal-Batterija u l-ċarġer biex jitlesta l-kontroll tal-iċċarġjar. Dan il-metodu jeħtieġ inqas chargers u għandu netwerk ta 'monitoraġġ aktar sempliċi, iżda meta mqabbel mal-metodu tal-iċċarġjar tal-kaxxa, l-ekwalizzazzjoni tal-pakkett tal-batterija hija ifqar, u l-ħajja tas-servizz hija iqsar. L-istruttura tiegħu tidher fil-Figura 11-14.

Paragun taż-żewġ metodi ta' ċċarġjar jidher fit-Tabella 11-4.

Tabella 11-4 Tqabbil taż-Żewġ Metodi tal-Iċċarġjar

Abbord-Metodu ta' Iċċarġjar

Meta l-vettura teħtieġ iċċarġjar supplimentari, il-ċarġer huwa konness mal-plagg tal-iċċarġjar, u l-batterija tista 'tiġi ċċarġjata direttament mingħajr ma titneħħa mill-vettura, kif muri fil-Figura 11-15. Il-vantaġġi tiegħu huma proċess sempliċi ta 'operazzjoni ta' ċċarġjar u ma jinvolvix proċessi bħall-ħażna tal-batterija jew is-sostituzzjoni tal-batterija. Madankollu, il-ħin tal-iċċarġjar tal-vettura jokkupa l-ħin tat-tħaddim jew tal-applikazzjoni tal-vettura, li jwassal għal użu aktar baxx tal-vettura u jagħmilha inqas li jwassal biex tinżamm l-ekwalizzazzjoni tal-pakkett tal-batterija u testendi l-ħajja tas-servizz tiegħu.

Il-metodu ta'-iċċarġjar abbord jitmexxa permezz tal-linji ta' konnessjoni taċ-ċarġer-abbord u n-netwerk-abbord, u n-netwerk CAN intern tal-vettura elettrika, li jikkomunika mal-ospitant tal-ġestjoni tal-batteriji abbord- biex jitlesta l-kontroll tal-iċċarġjar. L-istruttura tal-komunikazzjoni tal--iċċarġjar abbord tidher fil-Figura 11-16.

Hemm żewġ forom ta' ċarġers użati għall-{0}}iċċarġjar abbord. Wieħed huwa l--ċarġer abbord installat u li jinġarr mal-vettura, li ġeneralment ikollu qawwa baxxa, l-aktar taħt 5KW għal sedans elettriċi, b'kurrent żgħir ta 'ċċarġjar u ħin twil ta' iċċarġjar. Dan huwa adattat għal vetturi elettriċi li jiċċarġjaw bil-lejl u jintużaw matul il-ġurnata. L-ieħor huwa l-ċarġer veloċi off-bord, li ġeneralment jiżgura li l-vettura tiġi ċċarġjata fi żmien 30min, kapaċi li żżid biżżejjed enerġija biex il-vettura tivvjaġġa fuq 50km. Is-sedans elettriċi li ġew prodotti jeħtieġu kemm interface ta' ċarġer abbord- kif ukoll interface ta' ċarġer veloċi biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta' applikazzjoni ta' dawn iż-żewġ tipi ta' ċarġers, li jfisser li jkollok żewġ interfaces rranġati b'mod parallel. Figura 11-17 turi l-interface tal-iċċarġjar tal-vettura elettrika Nissan Leaf.