מהי בקרת מערכת סוללות?

השאלה עולה הרבה מצוותי רכש המשווים הצעות מחיר. הם יסתכלו על שתי חבילות 48V 400Ah, יראו את אותם תאים הרשומים בשני גיליונות המפרט, וישאלו מדוע אחד עולה 30% יותר. התשובה נמצאת כמעט תמיד במערכת הבקרה. אבל זה קשה למכור כי אתה לא יכול לצלם אלגוריתם בקרה.

בקרת מערכת הסוללה היא ההיגיון שמתאם את אופן הפעולה של חבילה-כאשר היא מאפשרת טעינה, כיצד היא מסדרת מגע, האם היא מאזנת תאים, איך היא מגיבה לטמפרטורה. התאים הם סחורות בשלב זה. CATL, EVE, CALB-כולם מייצרים תאי LFP הגונים. מה שקובע אם חבילה נמשכת 3000 מחזורים או 1500 מחזורים באותו שימוש תלוי בעיקר באופן ניהול התאים האלה.

 

מה בעצם משתבש

הנה משהו שעדיין מפתיע אנשים. לא ניתן לטעון תאי ליתיום מתחת ל-0 מעלות. לא "לא צריך להיות"-לא יכול, ללא נזק. מה שקורה הוא שיוני הליתיום לא יכולים להשתלב כראוי לאנודת הגרפיט כשהיא קרה. במקום זאת הם מתגלים כליתיום מתכתי על פני השטח. זה קבוע. התא נראה בסדר, נטען בסדר, עובד בסדר במשך חודשים. אז אתה מקבל דהיית קיבולת שמאיצה, ובסופו של דבר קצרים פנימיים מגידול דנדריטים.

אז ה-BMS צריך לאכוף את מגבלת הטמפרטורה. אם אתה מפעיל מלגזות במתקן אחסון קר או בחצרות חיצוניות בחורף, החבילה צריכה לסרב להטעין מתחת לסף. לא רק להזהיר-למעשה לסרב. הגדרנו את שלנו ב-10 מעלות ניתוק לטעינה, עם זרם מופחת בין -10 מעלות ל-0 מעלות. לכמה מערכות זולות יותר אין הגנה זו כלל.

אחסון קר ולוגיסטיקה של מוצרים קפואים הם הגרועים ביותר עבור זה. חבילות נכנסות ויוצאות מסביבות מקפיא, נטענות ברציפי טעינה לא מחוממים. המפעילים לא חושבים על זה כי לעופרת-חומצה לא הייתה מגבלה זו.

החלק המאזן

 

זה מתסכל אותי כי זה כל כך ניתן לתיקון. אתה יכול לקנות תאים בדרגה A- מיצרן סוללות LiFePO4 תעשייתי מכובד, להרכיב אותם בצורה מושלמת ועדיין לקבל חבילה בינונית כי האיזון לא קיים.

 

הבעיה היא סובלנות לייצור. תאים מאותה קבוצת ייצור משתנים בקיבולת ב-1-3%. זו רק המציאות. במחרוזת סדרה, תא הקיבולת הנמוכה ביותר-מגביל את הפריקה (מכה תחילה ריק) והגבלת תא בעל הקיבולת הגבוהה ביותר (מגיע תחילה מלא). ללא איזון, אתה משתמש אולי ב-90% מקיבולת החבילה בפועל. והתא החלש הזה נלחץ חזק יותר בכל מחזור, מזדקן מהר יותר, הופך חלש יותר. לולאת משוב חיובי.

 

איזון פסיבי מוציא מטען עודף דרך נגדים. 50-100mA בדרך כלל. אם תא נמצא ב-50mAh לפני האחרים, זה שעה לתקן. בסדר לטעינת לילה. אבל ציוד לטיפול בחומרים לא נטען בן לילה-אתה מטעין בהזדמנות בהפסקות, מפעיל מספר משמרות, שומר את המשאיות בתנועה. איזון פסיבי לא יכול לעמוד בקצב.

איזון פעיל מעביר אנרגיה בין תאים. זרמים גבוהים יותר, אין בזבוז אנרגיה. החבילות שלנו מפעילות איזון פעיל ב-1A+ מכיוון שהאפליקציות דורשות זאת.

ההיגיון עוקב אחר המתח הממוצע בכל התאים-עד 160 בחבילות הגדולות יותר-ומסמן תאים החורגים מהממוצע. איזון מופעל מעל 3.7V מתח תא ממוצע, במהלך הטעינה, כאשר אין דגלי תקלה. כאשר תא נכנס לטווח של 10mV מהממוצע, הוא יוצא מתור האיזון.

ההבדל מופיע בשמירת קיבולת-לטווח ארוך. חבילות עם איזון אקטיבי טוב נשארות בטווח של 20mV תא-ל-שונות בין תא על פני אלפי מחזורים. חבילות בלעדיה נסחפות לשונות של 100mV+ בתוך שנה, מה שאומר קיבולת שמישה מופחתת משמעותית.

 

תגובה תרמית

כולם יודעים על עצירות-בטמפרטורה גבוהה - אזהרה של 55 מעלות, כיבוי של 60 מעלות. החלק היותר שימושי הוא איך אתה מגיב מבלי רק להרוג את הציוד.

מלגזה באמצע מחסן עם עומס על המזלגות לא אמורה להיסגר סתם כי הטמפרטורה הגיעה לסף. זה מסוכן. מה שאתה רוצה הוא הורדה מתקדמת-להפחית את מגבלות הזרם עם עליית הטמפרטורה, לתת למפעיל לסיים את המשימה המיידית בהספק מופחת, ואז לאלץ תקופת קירור-.

הלוגיקה התרמית שלנו מנטרת במספר נקודות לכל מודול מכיוון ששיפועי טמפרטורה בתוך חבילה יכולים להגיע ל-15 מעלות תחת עומס כבד. חיישן אחד לכל החבילה לא אומר לך שום דבר מועיל. אם מודול אחד פועל בעקביות ב-10 מעלות יותר חם מהאחרים, זה בדרך כלל התנגדות פנימית מוגברת בתאים האלה-אזהרה מוקדמת על בעיה מתפתחת. אנו מסמנים הפרשים מעל 10 מעלות לחקירה.

ספי התגובה הם שכבות: מעל 45 מעלות, הפחית את זרם הטעינה. מעל 55 מעלות, אזהרה בתוספת הורדת פריקה. מעל 60 מעלות, רצף כיבוי מבוקר. מעל 65 מעלות, חבילה מסומנת ככשלה בהמתנה לבדיקה. כל שלב נותן למפעיל מידע ואפשרויות במקום רק חיתוך כוח.