寧徳時代とBYDのバッテリー管理システムについて簡単に説明してください

バッテリーを人体の心臓に例えると、モジュールとバッテリーパックは強い体のようになり、パワーバッテリーシステム全体がスムーズに動作する必要があり、体を支配する頭脳、つまりBMSが必要です。

バッテリー管理システム（BMS）は、バッテリーと電気自動車の間の重要なリンクです。その正確な制御と管理は、バッテリーの完璧なアプリケーションを護衛します。

「ドラゴンは9人の子供を産みますが、すべて異なります」同じバッチで生産された2つの単一セルが、生産プロセスのエラーや使用環境などの使用中の不整合のためにパフォーマンスに一貫性がない場合でも。徐々に膨張し、過充電、過放電、局部的な過熱の恐れがあり、電池パックの寿命や安全性に重大な影響を及ぼします。

現時点では、才能を発揮するためにBMSが必要です。

それで、質問が来ています、BMSの主なものは何ですか？

バッテリー管理システムBMSの機能

1.パワーバッテリーパックの充電状態を正確に推定します

パワーバッテリーパックの充電状態（状態SOC）、つまりバッテリー残量を正確に推定し、SOCが妥当な範囲内に維持され、過充電または過放電によるバッテリーの損傷を防止します。ハイブリッド車の予備をいつでも予測できます。バッテリーまたはエネルギー貯蔵バッテリーの充電状態にどのくらいのエネルギーが残っていますか？

2.パワーバッテリーパックの動作状態を動的に監視します

バッテリーの充電および放電プロセス中に、端子電圧および温度、充電および放電電流、およびパワーバッテリーパック内の各バッテリーのバッテリーパックの合計電圧がリアルタイムで収集され、過充電または過放電を防止します。電池。

同時に、バッテリーの状態を時間内に与えることができ、バッテリー動作全体の信頼性と高効率を維持するために問題のあるバッテリーを選択することができ、バッテリー残量推定モデルの実現が可能になります。さらに、新しいタイプの電気、充電器、モーターなどのさらなる最適化と開発のためのデータを提供し、オフライン分析システムの障害の基礎を提供するために、各バッテリーの使用履歴ファイルを確立する必要があります。

3、セル間のバランス

つまり、単一のバッテリーが均一に充電されるため、バッテリーパック内の各バッテリーは均等化および一貫性のある状態になります。平衡技術は、世界が現在研究開発しているバッテリーエネルギー管理システムの重要な技術です。

BMSの機能に関しては、業界の分類が異なります。ただし、ユーザーの観点からは、「バッテリーチェック」と「警備員」の2つの主要な機能に大別できます。

バッテリーの状態を正確に把握するための即時医療チェック

即時の「身体検査」とは、バッテリーデータの収集とステータスの評価を指します。

データ収集は、バッテリーの日常的な「身体検査」として簡単に理解できます。充電および放電プロセス中に、バッテリーパック内の各バッテリーの端子電圧、温度、充電および放電電流、および合計電圧がリアルタイムで収集され、バッテリーの過充電または過放電現象が防止されます。

この「身体検査」はオンラインで継続的で中断されません。プロセス中にデータに異常が見つかった場合は、バッテリーの状態を時間内に照会し、問題のあるバッテリーを選択して、バッテリー操作全体の信頼性と効率を維持します。

寧徳時代は、業界をリードする高精度測定技術を習得しており、総流量全圧精度は1000分の5に達する可能性があります。サンプリングデータは高精度であり、バッテリーの実際の動作状態をリアルタイムで理解することにより、判断と修正が時間内に行われます。

「身体検査」が終了すると、分析、診断、計算の段階に入り、バッテリーの状態評価として理解できる「身体検査レポート」が生成されます。

現時点では、業界の一般的な用語であるSOCを理解する必要があります。

SOCとは何ですか？

バッテリーパックの充電状態（状態SOC）は、バッテリーの残量です。 SOCは、バッテリーの過充電や過放電などの一連の障害を判断するための基礎となります。 SOCを正確に推定することで、バッテリーの過充電や過放電を防ぎ、バッテリーの耐用年数を延ばし、バッテリーの使用率を向上させることができます。

実際、SOCの推定に加えて、SOH（State of Health）、SOP（State of Power）があり、ユーザーはオンボードの機器ディスプレイからデータを確認できるため、バッテリーの動作状態と機能状態を確認できます。これにより、バッテリーの保護に基づいて、ポテンシャルが最大化され、運転体験が大幅に向上します。

したがって、SOCなどのデータ推定の精度は特に重要です。見積もりの結果は許可されていません。車が故障し、予想走行距離と一致しない可能性があります。

車両が急速充電実験を受けているとき、SOCは52％を示します

たとえば、フルパワーで400kmの航続距離を持つ車両が道路上にあります。推定が正確である場合、SOCが10％と表示されている場合、走行距離は40kmです。推定が正確でない場合、SOCは15％に達し、ユーザーの走行距離は60 kmです。実際、40 km走行した後、すでに死んでいます。明らかに、ユーザーにとって、この状況は非常に悪いものです。

バッテリーの状態を推定するには、一連の複雑な計算が必要です。寧徳時代には、正確なコアアルゴリズムが習得されました。バッテリーパラメータに基づく推定方法は、累積誤差の影響を効果的に排除し、推定はより正確でした。 NCMは精度を3％、LFPを約5％と見積もっています。

「警備員」はバッテリーと個人の安全を保護します

BMSには、「セキュリティガード」というもう1つのコア機能があります。これは、主にバッテリーの保護と高電圧の安全性における保護の役割として簡単に理解できます。

まず第一に、バッテリーの内部構造の複雑さのために、バッテリーの乱用または損傷はバッテリーの寿命と安全性に影響を及ぼします。ひどい場合には、バッテリーが制御不能になり、安全事故を引き起こします。 BMSのバッテリー保護機能は次のとおりです。一方で、バッテリーステータスのリアルタイム監視。一方、車両や充電器などの外部システムと通信して、充電と放電のプロセスをタイムリーかつ効果的に制御し、危険な事故の発生を防ぎます。

現在、寧徳時代は、バッテリーの充電、放電、均等化プロセスでBMSの全面的な保護を実現し、障害の防止、検出、プロセス制御、および劣化を実現しました。

エンジニアは、-30°Cの黒河で冬のプロトタイプをテストします

第二に、バッテリーシステムの電圧は300〜500Vに達する可能性があり、人体の安全電圧をはるかに超え、リスクが非常に高く、高電圧の安全保護が護衛されます。 BMSは、絶縁抵抗、高電圧インターロック、およびリレーステータスを検出することにより、発生する可能性のある高電圧リークのリスクを検出および制御し、ドライバー、乗客、および保守要員の安全を保護します。

エンジニアはOEMで高電圧テストを実行します

セキュリティに関しては、機能的なセキュリティについて言及する必要があります。機能安全は、BMSおよびその他のE / Eコンポーネントの障害によって引き起こされるパワーバッテリーシステムの危険性を防止、検出、および制御するためのBMSセキュリティ開発の中心です。寧徳時代は常に世界初の安全なバッテリー開発の目標でした。業界は以前に機能安全開発分野に参入し、ASILD機能安全を目的としたBMS製品を開発した最初のパワーバッテリー企業です。

ASILDの評価とは何ですか？

国際安全規格ISO26262は、安全リスクの程度に応じて、安全要件をAからDまでの安全レベル（AIL）に分類しています。 Dレベルは最高レベルであり、最も厳しい安全要件です。つまり、機能安全開発プロセスと技術要件はより厳格であり、対応する開発コストが増加し、開発サイクルが延長されます。

安全レベルが異なる製品のランダムなハードウェア故障率要件

ASILDの評価では、製品の安全目標の故障率が10 ^ -8 / h未満である必要があります。つまり、1台の車両が1日4時間稼働すると想定され、安全目標に違反する機能障害が発生するまでに70、000年かかります。 。そして、そのような低い故障率の可能性は、航空機の安全設計要件と比較することができます。

Ningde Timesは、BMW、フォルクスワーゲン、プジョーシトロエン、万里の長城などの多くの国内外の顧客に機能安全要件を満たすBMS製品を提供または協力しており、顧客および第三者の認定機関によって満場一致で認められています。寧徳時代は、豊富なプロジェクト経験を積み重ねながら、BMS製品の機能安全において徐々に大きなアドバンテージを形成してきました。

実際、BMSの機能はこれらをはるかに超えています。それは「小さな体、偉大な知恵」と表現することができます。バッテリー管理システムはバッテリーパックと連携して、車両全体に強力なパワーバッテリーシステムを提供します。将来的には、寧徳時代も手を取り合って、より高く、より遠い旅に乗り出します！

BYDバッテリー管理システムを復号化する

まず、唐と秦のバッテリーについて話しましょう。モデルは同じである必要がありますが、秦のバッテリーパックのバッテリーの数は比較的少なく、容量は13度で、唐の数は18度です。個々のバッテリーはBYD独自のリン酸鉄リチウムバッテリーで、定格は3.2V、容量は26AHです。なぜ比較的最近の三元リチウム電池ではないのですか？その理由は次のとおりです。

リン酸鉄リチウム電池は、寿命と安全性が高く、プラグインハイブリッド車の使用に適しています。

バッテリーセルはおそらくこのようなものですが、これはバス上にあるはずです。なぜなら、予備電力は120AHと高く、私たちの26AHだけですが、ほぼ同じですが、直方体です。

Tangのバッテリーパックはシャーシの中央にあり、サイズと重量が比較的大きくなっています。シャーシに配置することの利点は、トランクスペースに影響を与えることなく車両の重心を減らすことです。不利な点、排水と衝突防止の要件は比較的高いです、毎日の使用はこの部分に浸らないように注意を払うべきです、ぶつからないでください。

これは、後部座席のトランクの前にある秦のバッテリーパックです。利点：水の放出と衝突防止のパフォーマンスは非常に優れています。短所：重心が比較的高く、トランクスペースに影響を与え、唐は正反対です。

接続方法は直列接続です（すべてのセルが直列に接続されています）。直列のバッテリーは下図のようになっています。画像は以前使用した懐中電灯に似ています。いくつかのバッテリーが端から端まで接続されています。

この接続モードでは、各セルは同じ電流で放電し、同じ電流で放電します。充電するとき、同じ電流が充電され、イコライゼーションシステムの助けなしに単一のセルを充電および放電することはできません。また、バッテリーコアがいっぱいになると、バッテリーパック全体の充電を停止する必要があります。そうしないと、バッテリーコアが過充電されて損傷し、1つのバッテリーセルが空になると、バッテリーパック全体の放電が停止します。そうしないと、バッテリーコアが通過します。ダメージを与える。

懐中電灯の要件を覚えていますか？そうです、新旧の電池を混ぜることはできません。つまり、電気のある電池とない電池を混ぜることはできません。 Tang and Qinのバッテリーパックに戻ると、上部は回路図であり、いくつかのバッテリーが選択されています。通常の状況では、それらの電力貯蔵はまったく同じであり、一緒に満たされ、一緒に空にされるべきです。このように循環していれば、記事の冒頭で問題はありません。

実際、バッテリーパックを一定期間使用すると、バッテリーごとにストレージ容量に違いが生じます。違いには多くの理由があります。たとえば、バッテリー自体の容量に一貫性がない、内部抵抗に一貫性がない、動作温度に一貫性がないなどの原因で、放電が発生します。容量に違いがあります。各バッテリーのストレージ容量に一貫性がない場合、次の図が表示されます。

表面的には、わずかな電力を失うバッテリーは1つだけです。バッテリーがたくさんあるのですが、何か影響はありますか？このバッテリーパックが放電するとどうなるか、見下ろし続けましょう。

バッテリーパック全体が電力の80％を放出しますが、この時点で、元々不満だったバッテリーは空になり、バッテリーパックの放電は停止します。このバッテリーパックの保存容量が10度の場合、満タンの場合、アンバランスバッテリーパックは80％、つまり8度放電し、放電できません。表面的には、電力の5％しか失われていませんが、容量の20％が利用できなくなります。バッテリーが4個しかない場合、200個以上あればどれだけの影響があるかが考えられます。

では、不均衡があるとどうなりますか？これには、バッテリー管理システムのイコライゼーションモジュールが必要です。 Tang and Qinのイコライゼーションモジュールは、パッシブイコライゼーション方式を使用します。つまり、より高い電圧のコンデンサがシャント抵抗を介して放電され、他のセルと同じ電圧を実現します。それでおしまい：

各セルには、バッテリー管理システムによって個別に制御される抵抗があります。必要に応じて、この抵抗の回路をオンにしてセルを放電します。一定の時間が経過すると、この不平衡バッテリーパックは次のようになります。

バッテリー容量は同じで、再充電はいっぱいになり、放電は空になり、すべてが正常に戻り、容量が戻り、バッテリー寿命が戻ります。綺麗ですね。では、なぜ多くの車がこの効果を達成できないのでしょうか。 ？

まず第一に、この放電プロセスは非常に遅いです！充電中に電流が10A以上（10000ma）に達することがありますが、この放電は？等化システムが常に最良の平衡状態にある場合、この放電抵抗器によって許容される最大電流は３０ｍａ〜であることが理解される。同時に、電気の差のバランスを取るのに約100時間かかります。

第二に、イコライゼーションシステムは常に最高の状態で機能するとは限りません。良好な動作状態を得るには、システムは、どのバッテリーを放電する必要があり、どのくらいの電力を投入する必要があるかを知る必要があります。このプロセスは、どんな力でも完了していません。

これは、リン酸鉄リチウム電池の放電のグラフです。 15％以上と電圧差が非常に小さいことがわかります。現時点では、どのバッテリーコアをどれだけ放電する必要があるかを見つけることは非常に困難であるか、不可能ですらあります。したがって、イコライゼーションシステムが効率的に機能するためには、リアルタイムで15％未満のバッテリーを使用する必要があります。

次に、完全に充電して、車を平衡状態にします。今度は、車を除いて、平衡効率が最も高くなります。または、平衡が終了するまで待つことをお勧めします（つまり、ダッシュボードが完全に消えます）。不平衡バッテリーパックの場合、1回のイコライゼーションに約20時間かかります。バッテリーパックの電力不足に基づいて、必要なサイクル数を計算できます。

これはまた別の問題につながります：平衡の終わりの後、少しの電気、そしていっぱいになると、車両は再び平衡に入ります、この時間は有効な平衡で数えられるべきではありませんか？家主の経験によると、この均衡はほとんど無効です。

唐と秦のバッテリーパックはバランスが取れていないため、それらのほとんどは1つまたは2つのバッテリーの低電圧であり、別の多数のバッテリーを放電する必要があります。低電力の場合、残りのセルに正しくマークを付けることができます。高電力では、システムは、満杯のときに最も高い電圧で1つのセルにのみマークを付けます。一つです。効率はほとんど無視できると考えられます。

どんなバッテリーでいいのか、どんな問題があるのか話しましょう。ここでは、14秦のDCTソフトウェアバッテリー監視モジュールを借りてデータを表示しました。 Donはこれをサポートしていませんが、バッテリーパックの原理は同じです。

多くの人がバッテリーをチェックすると、最低電圧のバッテリーはわずか2.6〜2.8Vであることがわかります。このバッテリーに問題があると感じたので、4Sショップを交換する必要があります。 4Sはメーカーのフォームを設定し、通常の応答を返します。顧客はメーカーを感じるでしょう。実際、単一セルの電圧が低いのは正常です。

理想的な状況は、すべての電圧セルで電力の5％が3V未満であるため、すべてのバッテリーパックが放電されることです。もちろん、そのようなバッテリーパックはほとんど存在せず、すべてのバッテリーの非常に均一性が必要です。一般に、バッテリパックの状態を判断する基準は、5％の場合、最低セル電圧が3V未満、最高電圧セル電圧が3.15V未満（瞬時電圧の5％まで放電、保管しばらくすると、電圧が上昇し、上昇しなくなります。

電池メーカーには独自の基準があります。交換条件が満たされている場合は、交換することを選択できます。ただし、家主は正しい均等化方法を100時間使用することをお勧めします。効果が明らかでない場合は、変更してください。バッテリーとオリジナルの交換にはバッテリーの減衰があるため、一致させるのは非常に困難です。

バッテリーに問題があり、実際の容量が減少している場合、イコライゼーションシステムがどれほどハードに機能しても、それは役に立ちません。では、バッテリーの問題をどのように判断しますか？

イコライゼーションの問題によって引き起こされる電圧に一貫性がありません。電圧が5％の場合、最低電圧セルは100％の最低電圧セルと同じになります。バッテリーの問題は、最低電圧セルが5％であることが原因ですが、電圧は100％でさらに高くなります。バッテリーパックがこのような場合、問題のあるバッテリーを交換する他の方法はありません。芯！

不十分な充電と不十分なバッテリー寿命：バッテリーパックの均等化に問題があるか、バッテリーに問題があります。解決策は、最初にどの状況を判断するかです。対応する治療コメントは前の記事で紹介されています。

充電とジャンプ：バッテリーパックは、充電時に一定の割合（96％など）であり、その割合を超えずに直接100％に達します。その理由は、バッテリーパックの容量に対するシステムのマークが実際のバッテリーパックの容量よりも大きいためです。このパーセンテージまで充電すると、セルの電圧は充電を終了する電圧に達します。そのため、システムは充電を停止すると同時に、この時点で電力は100％であると判断され、この問題の原因も充電不足です。

低電力は急速に低下します。リン酸鉄リチウムバッテリーの放電特性により、中央の長いプラットフォームでの電圧変化は非常に小さいため、システムは残りの電荷しか推定できません。セルの残りの電荷が15％に達すると（その時点で対応するセル電圧は約3.18vになります）、電圧は突然低下します。

唐と秦のバッテリー管理システムは、バッテリーがこの電圧に達すると、バッテリーの残量を再推定します。残りの電力が30％で表示され、システムが再推定されて15％と見なされた場合、管理システムはバッテリー表示の速度を上げます。その結果、元の1％は800メートルを実行できます。 、現時点では400メートルしか走れません。

家庭用バッテリー管理システムBMSのジレンマ

新エネルギー車の開発は順調に進んでいません。過去2年間、新エネルギー車の大規模な宣伝と使用に伴い、自然発火や誤走行などの新エネルギー車に関する「スキャンダル」も多く耳にしましたが、なぜこれらの使用上の問題が発生するのでしょうか。バッテリー管理システムの欠如または低品質の未熟なバッテリー管理システムの使用が主な原因です。実際、新エネルギー車の安全性は常に政府と自動車産業の重要な課題の1つです。

少し前まで、科学技術省、財務省、産業情報技術省、国家開発改革委員会を含む4つの省庁が共同で、デモと推進のための「安全命令」を発行しました。新エネルギー車（「省エネ・新エネルギー車のデモンストレーションとプロモーションの安全管理強化に関するレター」）では、「デモンストレーションを行うプラグインハイブリッド電気自動車と純電気自動車はすべて、実際の車両を搭載する必要があります。 -特にパワーバッテリーと燃料セル電気自動車の自己点火を強化するための車両運転技術ステータスの時間監視システム（BMS）。これはバッテリー管理システムがインストールされていないため、たとえば安全性の観点から安心できます。 、精度、寿命、放電容量など、バッテリーパックが1つしかない場合でも、1つのバッテリーを2000回充電および放電できます。 000回、未熟なBMSを搭載した場合、バッテリーの充放電状態をリアルタイムで正確に監視することができず、バッテリーコアの局所的な消費電力が過剰になり、局所的な熱が発生し、情報を送信できない可能性があります。バッテリーの自然発火につながりやすいドライバーに。

業界は、優れたバッテリー管理BMSをインストールすることで、バッテリーの使用率を効果的に改善し、バッテリーの過充電と過放電を防ぎ、バッテリーの寿命を延ばし、バッテリーパックと各バッテリーコアの動作状態を監視し、効果的に防止できると考えています。バッテリーグループは自己発火し、緊急時にはドライバーに事前に事故の警告を発し、安全のための時間を確保します。

新エネルギー車とバッテリー管理システムの未来

21世紀初頭に始まった中国の新エネルギー自動車産業の発展の10年、しかし、人々が環境保護と再生可能エネルギーを渇望している限り、新エネルギー車は開発の機会を先導し、その後、長期にわたって水門を開きました。将来的には、新エネルギー車は本来、従来の燃料車のマスマーケティングに属する挑戦者となり、社会開発の必要性から市場シェアの獲得が期待できる。

新エネルギー車の急速な発展を楽しみにしながら、技術の発展が産業の発展の基礎であり、安定した、効率的で、安全で信頼できる製品が技術の具現化であることを明確に理解する必要があります。現在の国内の新エネルギー自動車産業は友好的ではないことを知っておく必要があります。頻繁な自然発火と電気自動車の誤った巡航範囲により、中国の新エネルギーバッテリーパックとバッテリー管理システムの設計、テスト、製造基準の欠陥が明らかになりました。

技術的なパラメータと基準の欠如、および製造業者によって製造されたBMSの信頼できるテストを実施する権限のある組織がないことは、国内BMS市場の現在のジレンマであり、BMS製品の不均一性をもたらし、大規模なプロモーションを困難にします。

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