Анализ тенденций в отрасли системы управления батареями (BMS)

Глобальные тенденции рынка систем управления батареями и перспективы применения 2023-2024 гг.

Определение и основные функции системы управления аккумуляторами (BMS)

Система управления аккумуляторами (BMS) - электронная система, используемая для мониторинга и управления производительностью аккумуляторов, основной целью которой является обеспечение безопасной работы аккумуляторов,продлить срок службы и повысить эффективность использования энергии.

Мониторинг состояния батареи

Приобретение в реальном времени параметров батареи, таких как напряжение, ток, температура и т.д., для оценки состояния (SOC) и оставшегося срока службы (SOH) батареи.

Контроль заряда и разряда

Точно контролировать процесс зарядки и разрядки в соответствии со состоянием батареи и внешним спросом, чтобы избежать перезарядки или перезарядки и продлить срок службы батареи.

Сбалансированное управление

Сбалансировать разницу напряжения между элементами батареи активным или пассивным способом, чтобы предотвратить перезарядку или разрядку отдельных элементов батареи.

Термоуправление

Контролирует температуру батареи и поддерживает соответствующую рабочую температуру путем рассеивания тепла или нагрева для обеспечения стабильной производительности батареи.

Охрана безопасности

Установка нескольких механизмов защиты (например, защиты от перенапряжения, перенапряжения, короткого замыкания) для своевременного принятия мер по предотвращению повреждения батареи в аномальных условиях.

Регистрация данных и коммуникация

Записывать исторические данные работы батареи и обмениваться данными с другими системами через коммуникационный интерфейс для реализации удаленного мониторинга и управления.

Тенденции в отрасли систем управления батареями в 2023-2024 годах

Глубокая интеграция ИИ и машинного обучения

• Системы управления батареями (BMS) реализуют предсказательное обслуживание и адаптивное управление с помощью ИИ и технологий машинного обучения.алгоритмы, основанные на глубоком обучении, могут более точно предсказать состояние здоровья (SOH) и оставшуюся емкость (SOC) батареи, а некоторые автопроизводители запустили системы управления автомобилями с возможностями самообучения, которые могут динамически корректировать стратегии управления на основе привычек вождения и условий окружающей среды.
• ИИ также может оптимизировать стратегии зарядки и разрядки, чтобы продлить срок службы батареи более чем на 20%.BMS будет поддерживать интеллектуальную диагностику и принятие решений на протяжении всего жизненного цикла батареи..

Прорывное применение беспроводной технологии BMS

• Технологии беспроводной связи (например, Zigbee, Bluetooth) постепенно заменяют традиционные кабельные решетки, уменьшая сложность системы и повышая гибкость.Принятие беспроводных систем BMS компанией Wuling Automobile позволило сократить количество устройств мониторинга на 90%, и значительно снизила уровень отказов за счет беспроводного мониторинга состояния батарейных ячеек в режиме реального времени.
• Кроме того, беспроводная система BMS поддерживает дистанционный мониторинг и обновления OTA, подходит для распределенных систем хранения энергии,и может быть интегрирован с облачной платформой для достижения глобальной оптимизации данных батареи.

Многомерные инновации в технологии управления теплом

В ответ на риск теплового оттока в батареях с высокой плотностью энергии технология теплового управления BMS развилась в направлении активного многомерного рассеяния тепла.Типичные случаи включают::

• Комбинация материалов для смены фаз и жидкостного охлаждения: например,жидкость охлаждающей пластины + изменение фазы материала теплоотведения программы, разработанной Ningde Times может контролировать разницу температуры батареи в пределах ±2 °C.
• Дизайн бионической структуры: Медовый рог 3D-сети рассеивания тепла Wuling повышает скорость потока охлаждающей жидкости и поддерживает стабилизацию температуры при непрерывной быстрой зарядке.
• Технология разделения тепла и энергии: преобразует отработанное тепло от зарядки в энергию отопления кабины, чтобы оптимизировать ухудшение температуры зимой.

Популярность модульной и распределенной архитектуры

• Модульные топологии, такие как чип-решение MC33771 от NXP, являются наиболее быстрорастущими архитектурами BMS из-за их высокой вычислительной мощности, безопасности и отсутствия сложных проводов.Распределенные архитектуры, с другой стороны, улучшают скорость ответа с помощью локализованных блоков управления и особенно подходят для крупномасштабных систем хранения энергии и аккумуляторов коммерческих транспортных средств.
• Например, Ningde Times использует распределенную систему BMS для изоляции неисправностей в миллисекунды в своих проектах хранения энергии.

Межсистемная интеграция и взаимодействие между транспортным средством и сетью (V2G)

• BMS глубоко интегрируется с силовыми установками транспортных средств и системами управления энергией, чтобы сформировать всеобъемлющую платформу управления энергией.BMS Tesla связан с контроллером транспортного средства (VCU) для предварительного настройки мощности батареи на основе навигационных данных.
• Между тем, технология Vehicle-to-Grid (V2G) обеспечивает двусторонний обмен энергией в сети через BMS,Например, станция обмена электроэнергией Azera, которая подает избыточную энергию обратно в сеть для улучшения стабильности сети..

Техническая проблема

• Приспособляемость к твердотельным батареям: существующие БМС испытывают трудности с адаптацией к новым характеристикам твердотельных батарей.
• Многохимическая совместимость: различные материалы для батарей требуют дифференцированных стратегий управления.
• Безопасность сети: предотвращение подделки данных BMS и вредоносных атак