Ką reiškia BMS?
Akumuliatoriaus valdymo sistemaPaaiškino
2021 m. beveik nusipirkome DALY BMS blokų partiją. Kaina atrodė puiki, specifikacijos buvo patikrintos popieriuje, o pardavimo atstovas pažadėjo CAN magistralės suderinamumą su mūsų Victron keitikliais. Praėjus trims savaitėms po įdiegimo į bandomąjį AGV parką, pastebėjome, kad įrenginiai subalansavo elementus tik įkrovimo metu, o ne ramybės būsenoje. Programėlė nuolat strigdavo. „Bluetooth“ reikia pakartotinai-suporuoti kas kelias dienas. Pakeitėme visus 24 įrenginius JBD plokštėmis dvigubai brangiau.
Ši patirtis mus išmokė to, ko specifikacijų lapuose niekada neminima: BMS kokybė atsispindi detalėse, kurioms atrasti prireikia mėnesių.
Taigi, kas iš tikrųjų yra BMS?
Vadovėlio atsakymas
Akumuliatoriaus valdymo sistema stebi elementų įtampą, valdo srovės srautą, seka temperatūrą ir apsaugo ličio elementus nuo sąlygų, kurios sukelia gaisrą ar ankstyvą mirtį.
Praktinis atsakymas
tai komponentas, kuris nustato, ar jūsų 15 000 USD kainuojantis akumuliatorius veikia 4 ar 12 metų. Nesvarbu, ar jūsų šakinių krautuvų parkas patiria vieną terminį įvykį, ar nulis. Nesvarbu, ar jūsų garantijos pretenzijos nesiekia 1%, ar viršija 3%.
Nuo 2018 m. „Polinovel“ stebėjo aštuonių BMS tiekėjų garantijų duomenis. Skaičiai byloja aiškią istoriją.
Garantijos pretenzijų rodikliai pagal tiekėjo pakopą (2018–2022 m., 3 247 vnt.)
| Tiekėjo kategorija | 24 mėnesių nesėkmių rodiklis | Pirminio gedimo režimas | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Orionas, REC | 0.4-0.7% | Jutiklio dreifas | Nuoseklus visose partijose |
| JK (JIKONG), JBD | 0.8-1.2% | Programinės įrangos klaidos (pataisomos) | Stiprus programos palaikymas |
| Vidaus prekės ženklas A | 2.1% | Balansavimo grandinė | Patobulinta 2023 metų partijomis |
| Vietinis prekės ženklas B | 3.1% | MOSFET gedimai | Kokybės kontrolės problemos |
| DALY | 3.8% | Kelios problemos | Žr. pastabas žemiau |
DALY situacija nusipelno paaiškinimo. Jų sandarus korpuso dizainas iš tikrųjų puikiai tinka hidroizoliacijai. Tačiau dėl geros priežasties jų programa turi 1,7 žvaigždutės įvertinimą. Gavome vienetų su gamyklinės konfigūracijos klaidomis. Jų „100 A iškrovos“ įvertinimas dažnai reiškia 50 A įkrovimo pajėgumą, apie kurį niekas iš anksto nepasako. Vienas klientas tai sužinojo po to, kai jo įkrovimo infrastruktūra negalėjo užtikrinti laukiamo našumo.
Tiesą sakant, DALY įrenginiai puikiai tinka biudžetiniams projektams, kuriuose jums nereikės techninės pagalbos. Tiesiog nesitikėk pagalbos, kai kas nors negerai.
Ekonomika, kuri iš tikrųjų svarbi
Visi cituoja electravehicles.com pateiktą „IG pagerėjimo 143 %“ skaičių. Mes matėme panašius skaičius mūsų pačių diegimo metu, tačiau skaičiavimas nėra paprastas.
Štai kaip mes tai paaiškiname pirkimų komitetams:
Išlaidų palyginimas: 50 vienetų AGV parkas daugiau nei 8 metus
| Išlaidų kategorija | Biudžeto BMS parinktis | Kokybiškas BMS variantas |
|---|---|---|
| Pradinė BMS kaina (už vienetą) | $180 | $650 |
| Laivyno BMS investicijos | $9,000 | $32,500 |
| Akumuliatoriaus kaina (48V 100Ah LFP) | $45,000 × 50 = $2.25M | Tas pats |
| Numatomas pakuotės pakeitimas | 4–5 metai (visas parkas) | Metai 10+ (dalinis) |
| Pakeitimo kaina 5 metais | ~2,0 mln. USD (kainų erozija) | $0 |
| Neplanuoti prastovos incidentai | 12-18 per metus | 2-4 per metus |
| Prastovos išlaidos (800 USD už incidentą) | $76,800-$115,200 | $12,800-$25,600 |
23 500 USD skirtumas į BMS investicijas atrodo reikšmingas, kol neįskaičiuosite vieno akumuliatoriaus keitimo ciklo. Klientai dėl to ginčijosi kelias savaites, o po dvejų metų mums paskambino ir paprašė modifikuoti geresnius BMS įrenginius. Iki to laiko kai kurios ląstelės jau atsiskyrė.
Vienas projektas ypač pakeitė mūsų požiūrį į šiuos pokalbius. Sandėlio operatorius Ohajo valstijoje primygtinai reikalavo biudžeto varianto, nepaisant mūsų rekomendacijų. Po aštuoniolikos mėnesių jie patyrė šiluminį įvykį vienoje pakuotėje. Niekas nenukentėjo, tačiau draudimo tyrimas ir įrenginio prastovos jiems kainavo daugiau nei visos pradinės investicijos į akumuliatorių. Negalime pasidalinti įmonės pavadinimo, bet incidento ataskaita yra vieša per vietos ugniagesių maršalo biurą.
Techninės specifikacijos: ko iš tikrųjų ieškoti
Daugumoje BMS specifikacijų lapų įtampos tikslumas nurodomas kaip „±0,5 %“ arba „±10 mV“. Abu skamba tiksliai. Nei vienas, nei kitas nepasako, kas svarbu.
Svarbus LiFePO4 programų klausimas: ar sistema išlaiko tikslumą 3,2-3,35 V plokščiakalnio regione? Čia LFP elementai praleidžia 80 % savo veikimo laiko, o įtampos ir SOC santykis yra beveik vienodas. 5 mV matavimo paklaida šiame diapazone gali sukelti 8% SOC įvertinimo paklaidą. Tai skirtumas tarp mąstymo, kad liko 30 % pajėgumų, ir 22 %.
Savo AGV programoms nurodome 0,3% tikslumą, kuris kainuoja apie 15% daugiau nei standartinės 0,5% sistemos. Kompromisas vertas atliekant operacijas, kurioms reikia patikimo diapazono numatymo.
Specifikacijos, kurias iš tikrųjų tikriname (ne tik priimame iš duomenų lapų)
| Parametras | Duomenų lapo pretenzija | Ką mes išbandome | Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|---|
| Įtampos tikslumas | ±0,5 % 25 laipsnių temperatūroje | ±? esant -10 laipsnių ir 45 laipsnių | Sandėlio tempai skiriasi |
| Balansuojanti srovė | „Aktyvus balansavimas“ | Faktinis mA matavimas | Daugelis teigia, kad „aktyvus“ su 40 mA pasyviu |
| Dabartinis įvertinimas | 100A nuolatinė | Didžiausias valdymas, sumažinimo kreivė | 130A smailės užmuša 100A{2}}vardinius vienetus |
| Bendravimas | "Suderinamas su CAN" | Protokolo tikrinimas naudojant tikslinį keitiklį | „Suderinamas“ reiškia skirtingus dalykus |
Dabartinis balansavimo klausimas nusipelno dėmesio. Jei specifikacijų lape nenurodyta konkreti balansavimo srovės miliampinė vertė, „balansavimo funkcija“ gali neegzistuoti jokiu prasmingu būdu. Pasyviosios sistemos paprastai veikia 30–100 mA. Aktyvios sistemos, kurios faktiškai perduoda energiją tarp ląstelių, veikia esant 600 mA ar didesnei įtampai. Matėme, kad vienetai parduodami kaip „aktyvus balansavimas“, kurių bandymo metu matuojama 45 mA.
Pastaba apie pigią BMS architektūrą
Tai kilo iš inžinerijos forumo diskusijos, kuri išgelbėjo mus nuo blogo sprendimo. Kai kuriuose pigiuose -BMS modeliuose naudojami atskiri-vieno elemento apsaugos lustai (pvz., DW01), sujungti lygiagrečiai, kad būtų sukurtos kelių{4}}ląstelių konfigūracijos. Lustai skirti tik 1S programoms. Kai gamintojai juos sujungia į 4S, 10S arba 20S paketus, kiekvienas lustas veikia nepriklausomai, be koordinuotos apsaugos.
Gedimo režimas yra pavojingas: jei vienas lustas miršta nuo statinės iškrovos ar drėgmės, ta ląstelių grupė praranda visą apsaugą, o likusi sistemos dalis veikia toliau. Pakuotė neišsijungia. Tai jūsų neįspėja. Jis tiesiog veikia neapsaugotas, kol kažkas katastrofiškai nepavyksta.
Kokybiškuose BMS projektuose naudojami specialūs kelių{0}}ląstelių stebėjimo IC iš „Texas Instruments“, „Analog Devices“ ar panašių tiekėjų. Šie lustai stebi visus elementus per integruotus grandynus su gedimo režimais, kurie pagal numatytuosius nustatymus yra saugus išjungimas. Kainų skirtumas gali būti 15-30 USD už tūrio vienetą. Saugumo skirtumas nepalyginamas.
Mes nustojome svarstyti bet kokį tiekėją, kuris negalėjo paaiškinti savo IC architektūros. Jei pardavimų inžinierius nežino, ar lygiagrečiai naudoja vieno-ląstelių lustus, ar tinkamus kelių-ląstelių IC, tai jums pasako apie jų inžinerinį gylį.
Sertifikatai: ką jie reiškia ir ką nereiškia
Mūsų Šiaurės Amerikos klientai dažnai prašo „UL sertifikuotų“ BMS. Čia svarbi terminija.
UN38.3 sertifikatas apima transporto saugą. Vibracija, aukštis virš jūros lygio, šiluminis ciklas, smūgis. Jame neatsižvelgiama į veikimo saugą faktinio naudojimo metu. Kiekvienai tarptautiniu mastu siunčiamai ličio baterijai reikia UN38.3. Tai reiškia, kad jūsų produktas gali teisėtai kirsti sienas. Tai nereiškia, kad BMS apsaugos jūsų elementus įkrovimo gedimo metu.
IEC 62619 apima naudojimo -fazių saugą pramonėje. Tai standartas, skirtas šiluminio bėgimo prevencijai ir BMS integravimo reikalavimams. Jei naudojate ličio baterijas šakiniuose krautuvuose, AGV arba stacionariose saugyklose, tai yra sertifikatas, kuris iš tikrųjų yra svarbus darbo saugai.
UL 1973 taikomas stacionariam energijos kaupimui Šiaurės Amerikoje. Tai apima terminio sklidimo bandymo ir gedimų tolerancijos reikalavimus, kurių IEC 62619 netaiko visiškai.
Sertifikavimo aprėpties santrauka
| Standartinis | Apima Transportą | Apima operaciją | Apima Thermal Runaway | Reikalingas |
|---|---|---|---|---|
| UN38.3 | Taip | Nr | Nr | Tarptautinis siuntimas |
| IEC 62619 | Nr | Taip | Taip | Pramoninis diegimas |
| UL 1973 | Nr | Taip | Taip | Šiaurės Amerikos stacionari saugykla |
| UL 9540 | Nr | Sistemos{0}}lygis | Taip | Užbaigti ESS diegimą |
Mes matėme, kad tiekėjai teigia, kad „UL pripažintas komponentas“ (geltona kortelė) yra lygiavertis visam UL sąrašui. Tai ne. Šiaurės Amerikos projektas, dėl kurio siūlėme pasiūlymą, buvo diskvalifikuotas, nes kliento inžinierių komanda priėmė geltonosios kortelės dokumentus, o jurisdikciją turinti institucija juos atmetė per galutinį patikrinimą. Projektas atidėjo tris mėnesius, kol jie įsigijo reikalavimus atitinkančią įrangą.
Čia verta paminėti IEEE 2686-2024 standartą. Tai nėra privalomas sertifikatas, tačiau tai yra pirmoji rekomenduojama praktika, skirta specialiai stacionariai energijos kaupimo BMS. Tiekėjai, kurie nurodo atitiktį IEEE 2686, bent jau atkreipia dėmesį į dabartinę geriausią praktiką. (jei norite giliau skaityti, exponent.com palaiko geras technines šių standartų santraukas.)
Kaip dabar vertiname tiekėjus
Išmokę pakankamai pamokų, sukūrėme nuoseklų vertinimo procesą. Ne kiekvienam projektui reikia kiekvienos patikros, bet žingsnių praleidimas mums kainavo pakankamai kartų, kad pagal numatytuosius nustatymus esame kruopštūs.
Saugos ir atitikties patikra yra pirmiausia. Mes prašome faktinių bandymų ataskaitų numerių, o ne tik sertifikavimo paraiškų. Galiojančioje IEC 62619 bandymo ataskaitoje yra dokumento numeris, bandymų laboratorija ir konkrečios bandymo sąlygos. Jei tiekėjas gali pateikti tik sertifikato vaizdą, mes gilinamės.
Kitas techninis suderinimas. Ar BMS įtampos diapazonas iš tikrųjų apima jūsų pakuotės konfigūraciją? 16S BMS, esant maksimaliai ribai, nėra tas pats, kas 20S BMS, veikiantis 16S. Ar ryšio protokolas iš tikrųjų veikia su jūsų įkrovikliu ir keitikliu, ar „suderinamas su CAN“ reiškia „naudojame CAN, bet su patentuotu pranešimų formatavimu“?
Kai įmanoma, balansavimo srovę tikriname nepriklausomai. Tiekėjai žino, kad tikriname, todėl specifikacijų lapai išlieka sąžiningi.
Tiekimo tęstinumas yra svarbesnis nei dauguma pirkimų komandų supranta. BMS tiekėjas, nutraukęs jūsų modelio{1}}projektą, daugelį metų sukelia galvos skausmą. Klausiame apie gaminių planus, minimalius užsakymų kiekius būsimiems pirkimams ir ar dizaine naudojami prekių komponentai arba pasirinktiniai ASIC, kurie gali tapti nepasiekiami.
Mūsų pramoniniams akumuliatorių sprendimams „Polinovel“ BMS integruojama elementų{0}}į-pakuotę projektuojant. Trečiųjų šalių BMS nebemontuojame ant gatavų paketų. Tai leidžia optimizuoti jutiklių išdėstymą, laidų nukreipimą ir šilumos valdymą kaip sistemą, o ne spręsti antrinės rinkos įrengimo kompromisus. Mūsų inžinierių komanda nustato BMS specifikacijas pagal faktinius taikymo reikalavimus: darbo ciklus, didžiausios srovės profilius, aplinkos temperatūros diapazonus, ryšio protokolo poreikius.
Jei vertinate ličio baterijų galimybes, skirtas medžiagų krovimo įrangai ar pramoninėms transporto priemonėms, BMS pokalbis turėtų įvykti specifikacijos proceso pradžioje, o ne vėliau. Svarbūs klausimai yra susiję su taikymu-, o bendrieji specifikacijų palyginimai praleidžia didžiąją dalį to, kas turi įtakos ilgalaikiam- patikimumui.
Susisiekite per mūsų kontaktų puslapį ir nurodykite išsamią paraiškos informaciją. Mes jums sąžiningai pasakysime, ar mūsų sprendimai atitinka jūsų reikalavimus, ar turėtumėte ieškoti kitur.
