Công nghệ ô tô

Tại sao ô tô điện cần hệ thống quản lý pin Lithium BMS?

Rate this post

(News.ô tô.hui.com) Xe điện càng ngày càng biến thành xu thế của thời đại công nghệ mới. Số lượng càng ngày càng tăng của các dụng cụ giao thông điện trên đường yêu cầu các nhà cung cấp phải cải thiện điều kiện điều hành của ắc quy trên xe, nhằm tăng lên hiệu suất và tuổi thọ của ắc quy. Qua ấy, tránh gây ra những cảnh huống ko đáng có như chập, cháy. Vậy hệ thống điều hành pin lithium BMS (Battery Management System) là gì? Chúng ta cùng mày mò trong bài viết dưới đây nhé!

Hiện nay rất nhiều loại ắc quy điện được sử dụng và phần mềm trong điều kiện thực tiễn. Nhưng những vấn đề cố hữu của pin như điều hành công đoạn sạc / xả, nhiệt độ pin … thì vẫn còn ấy. Các đơn vị thiết kế hệ thống điều hành pin đã phê chuẩn 10 vấn đề thiết kế cho hệ thống điều hành pin lithium BMS (Hệ thống điều hành pin) để giúp tối ưu hóa hiệu quả năng lượng trên oto.

10 xem xét quan trọng về oto điện nên có hệ thống điều hành pin Lithium BMS:

Hệ thống quản lý pin Lithium BMS có vai trò gì trong xe điện?
Hệ thống điều hành pin Lithium BMS có vai trò gì trong xe điện?

1. Kiểm soát xả pin:

Ắc quy Tesla.
Ắc quy Tesla.

Chức năng chính của hệ thống điều hành pin lithium BMS là duy trì các ô pin lithium trong khu vực hoạt động an toàn. Thí dụ, 1 tế bào pin Lithium 18650 tiêu biểu sẽ có định mức điện áp bé hơn khoảng 3V. BMS chịu nghĩa vụ bảo đảm rằng ko có cell nào trong bộ pin được phóng điện dưới 3V.

2. Kiểm soát phí trong oto điện:

Ngoài việc xả, công đoạn sạc cũng phải được kiểm soát bởi hệ thống điều hành pin lithium BMS. Gần như các loại pin đều có xu thế hỏng hoặc giảm tuổi thọ lúc sạc ko đúng cách. Đối với bộ sạc pin lithium, bộ sạc 2 công đoạn được sử dụng.

Giai đoạn trước nhất được gọi là Dòng điện ko đổi (CC), trong ấy bộ sạc tạo ra dòng điện ko đổi để sạc pin.

Khi pin gần đầy, công đoạn thứ 2 được gọi là công đoạn Điện áp ko đổi (CV) được sử dụng trong ấy 1 điện áp ko đổi được đặt vào pin ở dòng điện rất thấp.

  Hyundai ra mắt công nghệ lưới tản nhiệt chiếu sáng

Hệ thống điều hành pin lithium BMS phải bảo đảm rằng cả điện áp và dòng điện trong công đoạn sạc ko vượt quá giới hạn cho phép để ko sạc quá mức hoặc sạc nhanh cho pin. Điện áp sạc tối đa cho phép và dòng sạc có thể được tìm thấy trong biểu dữ liệu của pin.

3. Xác định tình trạng phí (SOC-State-of-charge):

Bạn có thể coi SOC là chỉ số nhiên liệu của pin oto điện. Nó đích thực cho chúng ta biết dung lượng pin của các gói theo % – Giống như dung lượng pin trong dế yêu thiết bị cầm tay của chúng ta. Nhưng điều ấy không phải đơn giản, phải luôn theo dõi điện áp và dòng sạc / xả của bộ ắc quy để dự báo dung lượng của bộ ắc quy.

Sau lúc đo điện áp và dòng điện, có nhiều thuật toán có thể được sử dụng để tính SOC của bộ pin. Việc đo lường các trị giá SOC và tính toán cũng thuộc nghĩa vụ của hệ thống điều hành pin lithium BMS.

4. Xác định SOH (Hiện trạng sức khỏe):

Dung lượng của pin ko chỉ dựa dẫm vào cấu hình điện áp và dòng điện nhưng còn dựa dẫm vào tuổi và nhiệt độ hoạt động của pin. Phép đo SOH cho chúng ta biết về tuổi thọ và tuổi thọ dự định ​​của pin dựa trên lịch sử sử dụng của nó.

Bằng cách này, chúng ta có thể biết khoảng cách (quãng đường vận động sau lúc sạc đầy) của EV giảm lúc pin già đi và chúng tôi cũng có thể biết lúc nào nên thay pin. SOH cũng được tính toán và giám sát bởi hệ thống điều hành pin lithium BMS.

5. Thăng bằng tế bào pin:

1 tính năng quan trọng khác của hệ thống điều hành pin Lithium BMS là duy trì sự thăng bằng của tế bào pin. Thí dụ, trong 1 gói gồm 4 ô được nối nối liền, điện áp của cả 4 ô phải luôn giống nhau. Nếu 1 pin có điện áp thấp hơn hoặc cao hơn pin khác, nó sẽ tác động tới toàn thể pin.

Giả sử nếu 1 tế bào pin là 3,5V khi mà 3 tế bào pin khác là 4V. Trong lúc sạc, 3 ô pin này sẽ đạt mức 4,2V khi mà ô pin còn lại chỉ đạt 3,7V, gần giống, ô pin này sẽ là ô trước nhất xả xuống 3V trước 3 ô còn lại. Thành ra, vì chỉ có 1 cell này, tất cả các cell khác trong bộ pin chẳng thể sử dụng hết bản lĩnh của nó, do ấy tác động tới hiệu suất.

Để khắc phục vấn đề này, hệ thống điều hành pin lithium BMS phải làm 1 việc được gọi là thăng bằng tế bào pin. Có nhiều loại kỹ thuật thăng bằng tế bào, mà kỹ thuật được sử dụng tầm thường nhất là kỹ thuật thăng bằng tế bào pin chủ động và bị động.

  • Thăng bằng bị động: ý nghĩ là các tế bào pin có điện áp vượt quá sẽ bắt buộc phóng điện qua 1 tải như điện trở để đạt tới trị giá điện áp của các tế bào pin khác.
  • Số dư hoạt động: Các tế bào pin mạnh hơn sẽ được sử dụng để sạc các tế bào pin yếu hơn để thăng bằng tiềm năng của chúng.
  Những điều cần biết về hệ thống Autopilot của Tesla

Pin Lithium-Ion trên xe điện – Bạn đã biết tất cả về nó?

6. Kiểm soát nhiệt:

Tuổi thọ và hiệu quả của bộ pin Lithium dựa dẫm nhiều vào nhiệt độ hoạt động. Ở điều kiện khí hậu hot, pin có xu thế phóng điện tốc độ hơn so với nhiệt độ phòng phổ biến.

Ngoài ra, mức tiêu thụ ngày nay cao sẽ làm tăng nhiệt độ hơn nữa. Điều này yêu cầu 1 hệ thống làm mát (chính yếu là dầu) trong 1 bộ pin. Hệ thống làm mát này chỉ có thể làm hạ nhiệt độ của pin, mà cũng có thể tăng nhiệt độ ở những nơi có khí hậu lạnh nếu cần.

Hệ thống điều hành pin Lithium BMS sẽ có nhiệm vụ đo nhiệt độ của từng ô pin và điều khiển hệ thống sưởi cho thích hợp để duy trì nhiệt độ chung của cả viên pin.

7. Nhận năng lượng từ Pin:

Nguồn điện độc nhất vô nhị có trong oto điện là chính pin. Do ấy, hệ thống điều hành pin Lithium BMS được thiết kế để được cấp nguồn bởi loại pin nhưng BMS chịu nghĩa vụ bảo vệ và duy trì. Điều này nghe có vẻ dễ dàng mà nó làm tăng độ khó của thiết kế hệ thống điều hành pin lithium BMS.

Hệ thống điều hành pin BMS lithium tự động năng lượng thấp sẽ duy trì hoạt động ngay cả lúc xe đang chạy, đang sạc hoặc ở cơ chế lý tưởng. Điều này khiến cho mạch BMS được cấp nguồn liên tiếp và do ấy buộc BMS phải tiêu thụ rất ít năng lượng để ko làm hao pin nhiều.

Khi oto điện ko được sạc trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng, hệ thống điều hành pin Lithium BMS và các mạch khác có xu thế tự mất dần pin và đề nghị được sạc lại hoặc sạc lại trước lúc sử dụng tiếp theo. Vấn đề này vẫn thường xảy ra với những mẫu xe điện bình dân như Tesla.

  E-Turbo điện sẽ được thương mại hóa

8. Giao tiếp mạng:

Hệ thống điều hành pin Lithium BMS nhập vai trò là cầu nối giữa bộ pin và ECU của oto. Tất cả thông tin do hệ thống BMS tích lũy phải được gửi tới ECU để hiển thị trên cụm đồng hồ hoặc trên bảng điều khiển. Do ấy, BMS và ECU phải có thể giao tiếp liên tiếp chính yếu phê duyệt các giao thức tiêu chuẩn như bus CAN hoặc bus LIN. Thiết kế BMS phải phân phối cách ly điện giữa bộ pin và ECU.

Vận tốc xử lý của hệ thống điều hành pin Lithium BMS của oto phải tiến hành rất nhiều xử lý số để tính trị giá SOC, SOH, …. Các nhà cung cấp đã sử dụng nhiều thuật toán để kiểm soát vận tốc ghi và truyền dữ liệu. Điều này khiến cho BMS biến thành 1 thiết bị có thể xử lý nhiều dữ liệu 1 cách mau chóng và đơn giản.

Ngoài ra, hệ thống điều hành pin Lithium BMS phải đo điện áp của tế bào trên hàng trăm tế bào và nhận thấy những chỉnh sửa tinh xảo đa số ngay tức khắc.

9. Lưu trữ dữ liệu:

Điều quan trọng đối với hệ thống điều hành pin Lithium BMS là phải có bộ nhớ bự vì nó phải lưu trữ nhiều dữ liệu. Các trị giá như SOH (Trạng thái sức khỏe) chỉ có thể được tính nếu lịch sử sạc của pin được lưu trữ trước.

Do ấy, hệ thống điều hành pin lithium BMS phải theo dõi các chu kỳ sạc và thời kì sạc của bộ pin diễn ra từ ngày lắp đặt và ngắt các dữ liệu này lúc được đề nghị. Điều này cũng cung cấp trong việc phân phối dịch vụ sau bán hàng hoặc phân tách các vấn đề liên can tới bảo trì và tu sửa cho các kỹ sư.

10. Độ chuẩn xác:

Khi 1 tế bào pin đang được sạc hoặc xả, điện áp trên nó dần dần tăng hoặc giảm. Thật rủi ro, đường cong phóng điện (Điện áp và Thời gian) của pin lithium có các vùng bằng vận nên sự chuyển đổi điện áp là rất ít. Sự chỉnh sửa này phải được đo chuẩn xác để tính toán trị giá của SOC hoặc sử dụng nó để thăng bằng cell pin.

Hệ thống điều hành pin lithium BMS được thiết kế tốt có thể có độ chuẩn xác cao đến ± 0,2mV mà nó phải có độ chuẩn xác tối thiểu là 1mV-2mV. Thông thường 1 mạch biến đổi Analog sang Digital (ADC 16-bit) được sử dụng trong công đoạn này.


Bài viết liên can:

  • Vì sao tuổi thọ của pin EV luôn giảm theo từng 5?
  • Dấu hiệu Digital và Analog trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật oto là gì?
  • Cấu trúc của xe điện (HEV – PHEV)

Quảng cáo

VuManh Le

A humble man who wants to challenge and explore himself in his 30s

Related Articles

Back to top button