Įsėdate į savo elektrinę transporto priemonę, ją įjungiate, o grupė rodo, kiek mylių galite nuvažiuoti. Remdamiesi šiuo diapazonu, jūs nusprendžiate, kokius sustojimus važiuosite, kad pasiektumėte tikslą, tačiau ar kada nors susimąstėte, kaip jūsų transporto priemonė apskaičiuoja atstumą, kurį gali nuvažiuoti?
Na, o akumuliatoriaus valdymo sistema arba BMS stebi akumuliatorių, kuris maitina jūsų elektromobilį, ir įvertina atstumą už jus. Be to, sistema stebi akumuliatoriaus būklę ir užtikrina, kad jį būtų saugu naudoti.
Baterijų paketų ir ličio jonų elementų supratimas
Prieš pereinant prie baterijų valdymo sistemų, būtina suprasti, kaip gaminami baterijų paketai.
Elektromobilio akumuliatorių blokas yra pagamintas iš ličio jonų elementų, o šie elementai yra sujungti vienas su kitu, kad būtų sukurtas akumuliatoriaus modulis. Šie moduliai toliau prijungiami prie kitų modulių, kad būtų sukurtas akumuliatoriaus blokas. Šis modulinis dizainas padeda efektyviai valdyti akumuliatorių ir pagerina eksploatavimo galimybes. Dėl šios konstrukcijos architektūros akumuliatoriaus pakuotės gamintojas gali pakeisti sugedusį modulį, o ne visą akumuliatorių.
Kalbant apie privalumus, ličio jonų elementai turi keletą savybių, tokių kaip didelis galios ir svorio santykis santykis, didelis energijos vartojimo efektyvumas, žemos savaiminio išsikrovimo charakteristikos ir gera aukšta temperatūra spektaklis. Dėl šių savybių ličio jonų elementai yra geriausias pasirinkimas elektra varomoms transporto priemonėms, tačiau šios baterijos nėra nepriekaištingos. kietojo kūno akumuliatoriaus technologija bando išspręsti problemas, kylančias dėl ličio jonų baterijų.
Kitas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad ličio jonų elementai gali pasiūlyti pirmiau minėtus pranašumus tik tada, kai jie naudojami tam tikrose ribose. Žemiau pateikiama trumpa šių veikimo apribojimų apžvalga.
- Įtampos specifikacijos: Elektromobilio akumuliatorių blokas pagamintas iš kelių ličio jonų elementų. Kad viskas būtų gerai, „Tesla Roadster“ buvo su 6 831 elementu ir kiekviena iš šių elementų turi veikti nustatytame įtampos diapazone. Daugumos elementų atveju šis diapazonas yra nuo 3,0 iki 4,1 volto. Jei elementai naudojami už šių diapazonų ribų, pablogėja baterijos naudojimo laikas ir jo našumas.
- Temperatūros ribos: Be įtampos ribų, reikia stebėti ir ličio jonų akumuliatorių temperatūrą. Daugumos ląstelių šis diapazonas yra nuo -4 iki 131 laipsnio Farenheito (-20 ir 55 laipsnių Celsijaus). Jei elementai naudojami už šių temperatūrų ribų, baterijos našumas ir tarnavimo laikas gali smarkiai sumažėti.
- Dabartinis burtų traukimas: Taip pat reikia stebėti iš elementų paimamos srovės kiekį. Jei iš elementų paimamos srovės kiekis yra už nustatytų ribų, elementų tarnavimo laikas pablogėja eksponentiškai.
- Įkrovimo srovė: Įkrovimo metu taip pat reikia stebėti akumuliatorių. Taip yra todėl, kad per trumpą laiką į akumuliatorių yra pumpuojamas didelis srovės kiekis, o tai dažniausiai įvyksta greitas įkrovimas naudojant 3 lygio įkroviklius. Dėl šio didelio srovės srauto akumuliatoriaus bloke elementai gali perkrauti, todėl jie įkaista, o tai sumažina elementų tarnavimo laiką ir veikimą.
Kadangi norint, kad akumuliatorius veiktų optimaliai, reikia stebėti kelis parametrus, jai reikalinga akumuliatoriaus valdymo sistema. Ši valdymo sistema – tai skaičiavimo įrenginys, kuris stebi kelias kiekvieno elemento charakteristikas ir užtikrina, kad akumuliatoriaus blokas veiktų nurodytose ribose.
Kas atsitiks, jei ląstelės neveikia nustatytose ribose?
Jei akumuliatoriaus elementai veikia aukštoje temperatūroje arba iš jų paimama per daug srovės, gali atsirasti reiškinys, vadinamas terminiu bėgimu.
Matote, ličio jonų akumuliatorius tiekia energiją per daugybę cheminių reakcijų. Šios reakcijos generuoja šilumą, o jei baterijos neveikia tinkamuose diapazonuose, šių reakcijų generuojamos šilumos kiekis didėja eksponentiškai.
Dėl padidėjusio šilumos susidarymo elementai gali užsidegti ir sukelti grandininę akumuliatoriaus reakciją. Todėl būtina stebėti kiekvienos ląstelės temperatūrą, kad būtų išvengta šilumos nutekėjimo.
Kaip veikia baterijos valdymo sistema ir ką ji daro?
Baterijų valdymo sistema yra kompiuteris, prijungtas prie kelių jutiklių. Šie jutikliai stebi kiekvieno elemento įtampą, srovę ir temperatūrą ir siunčia ją į BMS.
Tada akumuliatoriaus valdymo sistema analizuoja šiuos duomenis, siekdama užtikrinti, kad kiekvienas elementas veiktų pagal nustatytas ribas. Jei taip nėra, ji bando išspręsti problemą.
Jei baterijos viduje esantys elementai yra per karšti, BMS valdo aušinimo sistemą, kad sumažintų akumuliatoriaus temperatūrą.
Kai kinta elementų įtampa, akumuliatoriaus valdymo sistema atlieka elementų balansavimą. Norėdami subalansuoti ląsteles, ji perduoda energiją iš vienos ląstelės į kitą, kad užtikrintų, jog visos ląstelės veiktų tuo pačiu įtampos lygiu.
Be aukščiau paminėtų užduočių, BMS registruoja gautus duomenis, kad apskaičiuotų akumuliatoriaus įkrovos būseną ir būklę.
Kaip akumuliatoriaus valdymo sistema apskaičiuoja atstumą?
Vienas iš jutiklių, prijungtų prie BMS, matuoja į akumuliatorių įeinančios ir išeinančios srovės kiekį. Remdamasi šiais duomenimis, akumuliatoriaus valdymo sistema įvertina akumuliatoriaus bloko srovės stiprumą ir atstumą, kurį gali nuvažiuoti jūsų transporto priemonė, sulaikyti savo nerimą dėl diapazono.
Ar baterijų valdymo sistemos tikrai reikalingos?
Elektromobilio akumuliatoriaus valdymo sistema atidžiai stebi kiekvieną akumuliatoriaus bloko elementą. Jis užtikrina, kad akumuliatorių būtų saugu naudoti, ir apsaugo automobilį, jei elementai neveikia tinkamai.
Be to, jis įvertina atstumą, kurį transporto priemonė gali nuvažiuoti, ir padeda pagerinti bendrą akumuliatoriaus naudojimo ciklą. Todėl akumuliatoriaus valdymo sistema yra svarbi elektromobilio dalis, o gera akumuliatoriaus valdymo sistema gali keleriais metais pailginti elektromobilio tarnavimo laiką.