High Votlage BMS

https://www.china-gold.com/1741/

http://top-bms.com/about/

Wprowadzenie do aktywnego równoważenia

Dyskretny charakter baterii będzie miał wpływ na dostępną pojemność i żywotność pakietu baterii. Możliwość równoważenia systemu zarządzania baterią jest bardzo ważna i stanowi również trudność w obecnym systemie zarządzania baterią. Dwukierunkowa technologia aktywnego równoważenia zaproponowana przez Gotta jest jak dotąd najbardziej wydajnym i najtańszym kompleksowym rozwiązaniem spośród wszystkich technologii równoważenia. Zgłoszono szereg odpowiednich patentów i ubiegano się o krajowe nagrody za badania naukowe.

Dwukierunkowa technologia aktywnego równoważenia – inteligentna strategia sterowania

Dwukierunkowa technologia aktywnego równoważenia zaproponowana przez Gote Electronics jest jak dotąd najbardziej wydajnym i najniższym kompleksowym rozwiązaniem spośród wszystkich technologii równoważenia. Jest to kompleksowa strategia równoważenia oparta na takich czynnikach, jak napięcie ogniwa, SOC ogniwa, SOH ogniwa i dane historyczne . mechanizm. To rozwiązanie może analizować różne charakterystyczne dane akumulatora w czasie rzeczywistym, wybierać pojedyncze ogniwa w klastrze akumulatorów, które wymagają ładowania podtrzymującego i rozładowywania konserwacyjnego oraz przeprowadzać aktywne równoważenie zgodnie z wymaganym poziomem zrównoważenia, co może szybko zwiększyć napięcie akumulatora pojedynczych ogniw w zestawie akumulatorów i spójność wydajności, przy jednoczesnej poprawie spójności wydajności stosu akumulatorów, dalszemu wydłużaniu cyklu życia systemu akumulatorów i zwiększaniu przychodów systemu magazynowania energii w całym jego cyklu życia.

1. Wyrównanie nie wymaga stopniowania i może realizować dwukierunkowy transfer energii pomiędzy dowolnymi komórkami w klastrze, pomiędzy modułami i pomiędzy pakietami, bez potrzeby wtórnego wyrównywania na poziomie modułu.
2. Szyna równoważąca i szyna zasilająca są połączone w jedną całość i są kompatybilne zarówno z wiązką przewodów równoważących, jak i wiązką przewodów zbiorczych. Nie ma potrzeby dodawania dodatkowych wiązek przewodów, co upraszcza złożoność konstrukcji oraz koszty instalacji i konserwacji.

Dwukierunkowa technologia aktywnego równoważenia - analiza korzyści ekonomicznych

Pojemność pojedynczego akumulatora będzie mniejsza niż 80% po 8 latach. W przypadku aktywnego równoważenia zestaw akumulatorów rozpocznie aktywne równoważenie mniej więcej pod koniec drugiego roku. W efektywnym zakresie równoważenia pojemność zestawu akumulatorów może zawsze utrzymać a 5% luka w pojemności pojedynczego akumulatora. Pojemność klastra akumulatorów wynosi mniej niż 80% do 13 roku. W porównaniu z brakiem równoważenia żywotność zestawu akumulatorów wydłuża się o ponad 4 lata (co odpowiada przedziałowi C na rysunku), a poprawa wynosi 30%. Dlatego aktywne równoważenie znacznie wydłuża żywotność zestawu akumulatorów.

Technologia diagnostyki SOX stanu akumulatora

Stan baterii SOX (SOC/SOE/SOP/SOH) jest jedną z ważnych podstaw działania i podejmowania decyzji w systemie energii akumulatorowej, a także stanowi trudność w technologii BMS. Krajowi producenci zwykle stosują algorytmy oparte na całkowaniu amperogodzin i algorytmach korekcji OCV lub algorytmach filtra Kalmana. Wadą jest to, że nie potrafią dostosować się do zmian parametrów tłumienia akumulatora. Wielu producentów akumulatorów dokonuje nawet obliczeń w oparciu o porównanie danych testowych w zamkniętej pętli przez cały cykl życia akumulatora. Wadą jest to, że koszty testowania są wysokie, a wszelkie zmiany parametrów akumulatora wymagają ponownego przetestowania.

Stan baterii Technologia diagnostyczna SOX – doskonała wytrzymałość

Technologia obliczania stanu baterii firmy Gaote wykorzystuje zupełnie nowy algorytm, który ma cechy modeli samouczących się i sieci neuronowych. Może dostosowywać się do różnych typów akumulatorów i uczyć się parametrów akumulatorów w czasie rzeczywistym. Charakteryzuje się dobrą zbieżnością i wytrzymałością. Gaote zaproponował także innowacyjnie definicję SOS, która wykorzystuje stan bezpieczeństwa akumulatora jako parametr oceny akumulatora, co może znacznie poprawić bezpieczeństwo systemu akumulatorowego.

Rysunek po lewej stronie przedstawia weryfikację trzech akumulatorów w systemie. Prawdziwą wartością na zdjęciu jest żółta krzywa, a kolory czerwony, zielony i niebieski to krzywe trzech akumulatorów. Przy pierwszym ładowaniu SOC=40% wyniki systemu zostały sztucznie zmodyfikowane, dodając dodatnie 15% i ujemne 15% odchyleń dla akumulatorów niebieskiego i zielonego. Widać, że krzywa błędu natychmiast podskoczyła do 17%, a potem została szybko się wycofał. Wstaw ponownie błąd w punkcie SOC=90%, plus 10%, minus 10% i minus 20%. Można też zauważyć, że błąd szybko się zmniejsza, a system wykazuje bardzo dobrą odporność na zakłócenia spowodowane błędami.

Stan bezpieczeństwa baterii Technologia diagnostyczna SOS

Do chwili obecnej nie zajęto się oceną bezpieczeństwa akumulatorów. W 2017 roku Gaut innowacyjnie zaproponował parametr oceny bezpieczeństwa SOS (stan bezpieczeństwa) i przeprowadził przełomowe prace badawcze.

SOS (State of Safety) to kompleksowa ocena wartości parametrów bezpieczeństwa akumulatora. Monitorując napięcie i temperaturę każdego pojedynczego ogniwa, SOS ocenia się na podstawie SOC, SOH, R, ΔR, T i ΔT.

SOS = F[SOC, SOH, ΔR, ΔT]

Ustanawiając model oceny awarii akumulatora i niestabilności termicznej, parametry oceny bezpieczeństwa akumulatora są dostarczane w odpowiednim czasie, umożliwiając systemowi sterowania podjęcie niezbędnych działań zabezpieczających w celu osiągnięcia bezpieczeństwa systemu.

Pytania i odpowiedzi - powszechny problem

• Ile jest metod aktywnej korekcji? Istnieją metody kondensatorowe, indukcyjne i DC/DC, przy czym najlepsze są metody DC/DC. Istnieje wiele topologii obwodów;
• Czy istnieje jakieś ryzyko związane z przekaźnikami wyboru przełącznika dwustabilnego? ryzykowny. Obwód równoważący może często działać, a przekaźnik jest podatny na przywieranie ze względu na swoją żywotność, powodując zwarcie akumulatora. Ogólnie rzecz biorąc, preferowany jest MOS i należy również dodać obwód detekcyjny, aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo obwodu równoważącego.
• Czy aktywna korekcja działa na dobrych bateriach? W miarę użytkowania i użytkowania dyskrecja zestawu akumulatorów będzie stopniowo wzrastać, powodując, że pojemność zestawu akumulatorów będzie mniejsza niż pojemność pojedynczego akumulatora. Aktywne równoważenie może oczywiście zwiększyć pojemność opóźnionych pojedynczych ogniw w celu zwiększenia zestawu akumulatorów pojemność i zwiększyć głębokość ładowania i rozładowania. Wydłużyć żywotność akumulatora;
• Czy im większy aktywny prąd wyrównawczy, tym lepiej? Istotą równoważenia jest kompensacja różnicy powstałej w wyniku wykorzystania cyklu baterii. Jeżeli pojemność kompensowana przez równoważenie przekracza różnicę, cel równoważenia może zostać osiągnięty. Na przykład, jeśli pojemność akumulatora wynosi 200Ah, każdy cykl trwa 4 godziny, a różnica wynosi 0,5%, wówczas prąd równoważący wynosi 0,25A. Biorąc pod uwagę limit czasu równoważenia, prąd równoważący wynosi 1~2A.
• Jak ocenić efekt aktywnego równoważenia? Czy efekt aktywnego równoważenia zależy od aktualnej strategii równoważenia? Obecnie nie ma standardu oceny ilościowej, ale można go ocenić z dwóch aspektów: strategii obwodu i równoważenia. Im wyższa wydajność obwodu, tym bardziej wszechstronna strategia równoważenia i tym lepszy będzie efekt równoważenia. Ponieważ stos akumulatorów występuje w stanach ładowania, rozładowywania i statycznego, zwłaszcza w obszarze platformy ładowania i rozładowywania, rozproszenie napięcia nie jest duże, dlatego efekt równoważenia zależy od tego, czy można go zrównoważyć w całym stanie procesu akumulatorowego strategii równoważenia. Aby uzyskać efekt równoważenia, ogólnie BMS wykorzystuje napięcie jako strategię równoważenia, więc nie może zrównoważyć ogniw w obszarze platformy ładowania i rozładowania. Dlatego czas równoważenia jest stosunkowo ograniczony (można go zrównoważyć dopiero na końcu ładowania i rozładowania), a prąd należy zwiększyć, aby przyspieszyć równoważenie;

Jesteśmy tutaj, aby odpowiedzieć na Twoje pytania.

ARCHITEKTURA BMS

Znormalizowana architektura GOLD jest podzielona na trzy poziomy W podejściu oddolnym system zaczyna się od poziomu komórki, zwanego BMM, znanego również jako Slave BMS. Drugi poziom to poziom szafy, określany jako BCM, znany również jako Master BMS. Zwykle umieszczany w skrzynce wysokiego napięcia. Wreszcie, wszystkie stojaki połączone w „ciąg akumulatorów” są kontrolowane przez ESMU, który jest trzecim poziomem.

Architektura trójpoziomowa jest powszechnie stosowana w komercyjnych systemach przechowywania, ale zapewnia również architekturę drugorzędną dla małych i średnich przedsiębiorstw, centrów handlowych, szkół, parków itp. Oraz architekturę „wszystko w jednym” dla mieszkaniowych systemów przechowywania.

KLUCZOWA TECHNOLOGIA

• System 1500V - Aktywny system równoważenia
  Nadaje się do systemu magazynowania energii DC 1500 V Izolacja, wytrzymuje napięcie do DC4500V, silna zdolność przeciwzakłóceniowa Szybkość komunikacji w komórkach w szafie powyżej 400 s, reakcja w czasie rzeczywistym Strategie równowagi rozwiązują problem konsystencji baterii i poprawiają żywotność baterii o ponad 15% Bardziej bezpieczne, bardziej niezawodne, bardziej wrażliwe, bardziej elastyczne
• 3 Poziom - System o architekturze rozproszonej
  Jest to pierwszy prawdziwie rozproszony BMS, całkowicie łamiący pierwotną koncepcję BMS i przywracający BMS do istoty czujnika baterii. Jednocześnie ma zalety standaryzacji produktów, niskich kosztów masowej produkcji, silnej kompatybilności systemu i kompleksowych funkcji.
• SOS - Technologia diagnostyczna.
  Po raz pierwszy zaproponowano koncepcję SOS (stanu bezpieczeństwa) w celu realizacji ilościowej oceny bezpieczeństwa BMS. Monitorowano napięcie i temperaturę każdego ogniwa, a ocenę SOS uzyskano poprzez połączenie SOC, SOH, R 、ΔR, T, ΔT. Ustalając dyskryminacyjny model awarii akumulatora i niestabilności termicznej, parametry oceny podawane są w czasie. SOS jest podzielony na 10 stopni, od 0 do 10, odpowiadających ostrzeżeniu o wymknięciu się spod kontroli na wszystkich poziomach. Generowane są alarmy, dzięki którym system sterowania może podjąć niezbędne działania zabezpieczające, co znacznie poprawia bezpieczeństwo systemu.
• Dwukierunkowość - Technologia aktywnego równoważenia
  W oparciu o różnorodne informacje o akumulatorze (napięcie, pojemność, SOC itp.) strategię równoważenia, aktywne równoważenie na poziomie chipa i strategię doskonałej ochrony. Realizowany jest dwukierunkowy kierunkowy transfer pojemności od punktu najwyższego do najniższego (ogniwo do ogniwa). Wydajność ogniw w stojaku zbiega się z obu stron do środka, a skuteczność równoważenia sięga 95%. Upewnij się, że aktywne równoważenie jest stabilne i niezawodne, a koszt jest optymalny.
• SOX - Obliczenia
  Oryginalny, samouczący się algorytm diagnozy SOX, system dostosowujący się do różnych typów akumulatorów, warunków prądowych i otoczenia temperaturowego. W połączeniu z ekstrakcją danych, dopasowywaniem krzywych, interpolacją danych, punktem przegięcia cechy, algorytmem Kalmana i innymi algorytmami. Dzięki wysokiej zbieżności i solidności może aktywnie wychwytywać brak równowagi między akumulatorami spowodowany przez tłumienie akumulatora i samorozładowanie, realizować parametry wyjściowe stanu akumulatora i zapewniać stan akumulatora w pełnym cyklu życia.

Modułowy BMS

Ma nie tylko podstawowe funkcje, ale także rozwiązuje trudności związane z algorytmem stanu baterii i bezpieczeństwem systemu. Poprawia niezawodność i stabilność oraz staje się prawdziwym strażnikiem wydłużenia żywotności baterii i zwiększenia przychodów systemu magazynowania energii.

MODUŁ STEROWANIA WYŚWIETLACZEM (ESMU)

ESMU-10Ⅱ

2 GHz, 4 G RAM, duże możliwości obliczeniowe, odświeżanie i czas reakcji danych 100 ms, dysk SSD 500 G, przechowywanie danych przez cały okres użytkowania Obsługuje obliczanie i diagnozowanie witryny w czasie rzeczywistym, obsługuje synchronizację witryny z chmurą Obsługuje przetwarzanie danych i wyświetlanie 64 stojaków, interwał przechowywania danych w ciągu kilku sekund Obsługuje alarm i ochronę przed przepięciem, podnapięciem, nadmiernym prądem, podprądem, nadmierną temperaturą, różnicą napięcia, różnicą temperatur itp. 3xporty LAN, 5xport RS485, 3xporty CAN, 12xporty DI, 12xporty DO Obsługa zdalnego połączenia bezprzewodowego 4G i pilota

MODUŁ WYSOKIEGO NAPIĘCIA (ESHVB)

Zintegrowane wyłączniki automatyczne, styczniki, bezpieczniki, obwody sterujące prądem cyrkulacyjnym, czujniki prądu, wtórny BMS (ESBCM), zasilacze impulsowe i inne urządzenia są zintegrowane w module wysokiego napięcia, która może realizować funkcję komunikacji pomiędzy skrzynką wysokiego napięcia a ESBMM, ESMU i konwerterem magazynowania energii (PCS). Realizuje funkcje sterowania, ochrony i transmisji danych zestawu akumulatorów do magazynowania energii.

Konfigurację modułu można dostosować do aktualnych wymagań systemu.

MODUŁ BMS MASTER (BCM)

ESBCM-F133 5.0.1

• Obsługa komunikacji CAN, RS-485, Ethernet do transmisji danych
• Obsługa przetwarzania danych akumulatora, gromadzenie i analiza danych w czasie rzeczywistym za pośrednictwem magistrali CAN, zarządzanie i kontrola na poziomie szafy i modułu
• Obsługuje wykrywanie usterek, zapewnia przerwanie obwodu i ochronę w oparciu o napięcie, prąd, temperaturę, SOC, SOH i wartości progów alarmowych
• Obsługa rozszerzeń funkcjonalnych, w tym wielu wyjść z kontaktem mokrym/suchym, sterowaniem przekaźnikiem, skuteczną izolacją sekcji dużej mocy i sekcji małej mocy w celu ochrony bezpieczeństwa
• Spełniają wymagania systemu magazynowania energii 1500 Vdc, są zgodne z GB/T34131, EN/IEC/UL60950, EN/IEC/UL62368, EN/IEC/UL60730, GBT36276, IEC62477 w zakresie wymagań dotyczących bezpieczeństwa funkcjonalnego i izolacji elektrycznej

o i izolacji elektrycznej

GŁÓWNY MODUŁ BMS (BCM)

ESBCM-F133 5.1.0

Funkcja kaskadowania portów z dwiema sieciami umożliwia komunikację pomiędzy głównym sterowaniem a ESMU/ESCCU oraz pomiędzy głównym sterowaniem a głównym sterowaniem

Obsługuje wykrywanie napięcia na zaciskach poprzez zbieranie izolacji napięcia na zaciskach akumulatora przetwarzanie; realizować wykrywanie napięcia na zaciskach w czasie rzeczywistym

• Obsługuje wykrywanie przepływu prądu terminala; używa czujnika Halla do izolacji prądu DAQ w czasie rzeczywistym i przetwarzanie
• Obsługuje funkcję sprawdzania izolacji układu akumulatora, którą można włączyć lub wyłączyć zgodnie z wymaganiami konfiguracji systemu
• Wsparcie estymacji SOC/SOH/SOE/SOP; Wartość SOC i SOH ogniw i opakowania może być szacowany
• Spełniają wymagania systemu magazynowania energii 1500 Vdc, są zgodne z GB/T34131, EN/IEC/UL60950, EN/IEC/UL62368, EN/IEC/UL60730, GBT36276, IEC62477 w zakresie wymagań dotyczących bezpieczeństwa funkcjonalnego i izolacji elektrycznej