Što je kontrola sustava baterije?

Pitanje se često pojavljuje od timova za nabavu koji uspoređuju ponude. Pogledat će dva paketa od 48 V 400 Ah, vidjeti iste ćelije navedene na oba lista sa specifikacijama i pitati zašto jedan košta 30% više. Odgovor je gotovo uvijek u sustavu upravljanja. Ali to je teško prodati jer ne možete fotografirati kontrolni algoritam.

Upravljanje baterijskim sustavom je logika koja koordinira način na koji paket radi-kada dopušta punjenje, kako postavlja kontaktore, balansira li ćelije, kako reagira na temperaturu. Stanice su u ovom trenutku roba. CATL, EVE, CALB-svi oni čine pristojne LFP ćelije. Ono što određuje hoće li paket trajati 3000 ciklusa ili 1500 ciklusa pod istom upotrebom uglavnom se svodi na to kako se tim ćelijama upravlja.

 

Što zapravo pođe po zlu

Evo nečega što još uvijek iznenađuje ljude. Litijske ćelije ne mogu se puniti ispod 0 stupnjeva. Ne "ne bi trebalo"-ne može, bez štete. Ono što se događa je da se litijevi ioni ne mogu pravilno ugraditi u grafitnu anodu kada je hladna. Umjesto toga, na površini se pojavljuju kao metalni litij. Ovo je trajno. Ćelija izgleda dobro, dobro se puni, dobro radi mjesecima. Zatim dobivate blijedi kapacitet koji se ubrzava, i na kraju unutarnje kratke spojeve zbog rasta dendrita.

Dakle, BMS mora provoditi temperaturno ograničenje. Ako zimi koristite viličare u hladnjačama ili vanjskim dvorištima, paket mora odbiti punjenje ispod praga. Ne samo upozoriti-zapravo odbiti. Postavili smo graničnu vrijednost punjenja na -10 stupnjeva, sa smanjenom strujom između -10 stupnjeva i 0 stupnjeva. Neki jeftiniji sustavi uopće nemaju tu zaštitu.

Hladnjača i logistika smrznute robe su najgori za to. Paketi ulaze i izlaze iz zamrzivača, pune se u negrijanim utovarnim dokovima. Operateri ne razmišljaju o tome jer olovna-kiselina nije imala to ograničenje.

Dio za balansiranje

 

Ovaj me frustrira jer se može popraviti. Možete kupiti ćelije razreda A- od renomiranog industrijskog proizvođača LiFePO4 baterija, savršeno ih sastaviti, a svejedno imati osrednji paket jer balansiranje ne postoji.

 

Problem je u toleranciji proizvodnje. Ćelije iz iste proizvodne serije razlikuju se u kapacitetu za 1-3%. To je samo stvarnost. U nizu niza, ćelija s najmanjim-kapacitetom ograničava pražnjenje (prva je prazna), a ćelija s najvećim kapacitetom ograničava punjenje (prva je puna). Bez balansiranja, koristite možda 90% stvarnog kapaciteta pakiranja. I ta slaba stanica se svakim ciklusom sve više opterećena, brže stari, postaje slabija. Pozitivna povratna sprega.

 

Pasivno balansiranje oslobađa višak naboja kroz otpornike. 50-100mA obično. Ako je ćelija 50 mAh ispred ostalih, to je sat vremena za ispravak. Fino za noćno punjenje. Ali oprema za rukovanje materijalom ne naplaćuje se preko noći-možete naplaćivati ​​tijekom pauza, raditi u više smjena, držati kamione u pokretu. Pasivno balansiranje ne može pratiti.

Aktivno balansiranje pomiče energiju između stanica. Veće struje, bez gubitka energije. Naši paketi pokreću aktivno balansiranje na 1A+ jer to zahtijevaju aplikacije.

Logika prati prosječni napon u svim ćelijama-do 160 u većim paketima-i označava ćelije koje odstupaju od prosjeka. Balansiranje se aktivira iznad prosječnog napona ćelije od 3,7 V, tijekom punjenja, kada nema oznaka greške. Kada ćelija dođe unutar 10 mV od prosjeka, izlazi iz reda čekanja za balansiranje.

Razlika se očituje u dugoročnom-zadržavanju kapaciteta. Paketi s dobrim aktivnim balansiranjem ostaju unutar varijance od 20 mV ćelije-na-ćelije tijekom tisuća ciklusa. Paketi bez toga se povuku na varijancu od 100 mV+ unutar jedne godine, što znači znatno smanjeni iskoristivi kapacitet.

 

Toplinski odgovor

Svi znaju za visoke-temperature isključenja - 55 stupnjeva upozorenje, 60 stupnjeva isključivanje. Korisniji dio je kako reagirate bez da samo ubijete opremu.

Viljuškar usred skladišta s teretom na vilicama ne bi se trebao jednostavno ugasiti jer je temperatura dosegla prag. To je opasno. Ono što želite je progresivno smanjenje-strujnih ograničenja kako temperatura raste, pustite operatera da završi trenutni zadatak sa smanjenom snagom, a zatim prisilite-razdoblje hlađenja.

Naša toplinska logika prati više točaka po modulu jer temperaturni gradijenti unutar paketa mogu doseći 15 stupnjeva pod velikim opterećenjem. Jedan senzor za cijelo pakiranje ne govori vam ništa korisno. Ako je jedan modul konstantno 10 stupnjeva topliji od ostalih, to je obično povišeni unutarnji otpor u tim ćelijama-rano upozorenje o razvoju problema. Označavamo razlike iznad 10 stupnjeva za istragu.

Pragovi odziva su slojeviti: iznad 45 stupnjeva, smanjite struju punjenja. Iznad 55 stupnjeva, upozorenje plus smanjenje vrijednosti pražnjenja. Iznad 60 stupnjeva, kontrolirani slijed isključivanja. Iznad 65 stupnjeva, paket je označen kao neispravan, čeka se pregled. Svaki korak operateru daje informacije i mogućnosti, a ne samo smanjenje snage.