Ko nozīmē BMS?
Akumulatora vadības sistēmaPaskaidroja
Mēs gandrīz nopirkām DALY BMS bloku partiju 2021. gadā. Cena izskatījās lieliska, specifikācijas tika pārbaudītas uz papīra, un tirdzniecības pārstāvis apsolīja CAN kopnes savietojamību ar mūsu Victron invertoriem. Trīs nedēļas pēc uzstādīšanas izmēģinājuma AGV parkā mēs atklājām, ka vienības balansē šūnas tikai uzlādes laikā, nevis miera stāvoklī. Lietojumprogramma pastāvīgi avarēja. Bluetooth bija nepieciešams-pārī savienot ik pēc dažām dienām. Mēs galu galā nomainījām visas 24 vienības ar JBD platēm par divreiz dārgāku cenu.
Šī pieredze mums iemācīja kaut ko, kas specifikāciju lapās nekad nav minēts: BMS kvalitāte izpaužas detaļās, kuru atklāšana prasa vairākus mēnešus.
Tātad, kas īsti ir BMS?
Mācību grāmatas atbilde
Akumulatora pārvaldības sistēma uzrauga elementu spriegumu, pārvalda strāvas plūsmu, izseko temperatūru un aizsargā litija elementus no apstākļiem, kas izraisa ugunsgrēkus vai priekšlaicīgu nāvi.
Praktiskā atbilde
tas ir komponents, kas nosaka, vai jūsu 15 000 USD vērtais akumulators darbojas 4 vai 12 gadus. Neatkarīgi no tā, vai jūsu autoiekrāvēju flote piedzīvo vienu termisko notikumu vai nulli. Neatkarīgi no tā, vai jūsu garantijas prasības paliek zem 1% vai pārsniedz 3%.
Uzņēmums Polinovel kopš 2018. gada esam izsekojuši garantijas datus astoņiem BMS piegādātājiem. Skaitļi skaidri parāda.
Garantijas prasību likmes pēc piegādātāja līmeņa (2018-2022, 3247 vienības)
| Piegādātāja kategorija | 24 mēnešu neveiksmju rādītājs | Primārā atteices režīms | Piezīmes |
|---|---|---|---|
| Orion, REC | 0.4-0.7% | Sensora novirze | Konsekventi visās partijās |
| JK (JIKONG), JBD | 0.8-1.2% | Programmaparatūras kļūdas (labojamas) | Spēcīgs lietotņu atbalsts |
| Vietējais zīmols A | 2.1% | Balansēšanas ķēde | Uzlabots 2023. gada partijās |
| Vietējais zīmols B | 3.1% | MOSFET kļūmes | Kvalitātes kontroles jautājumi |
| DALY | 3.8% | Vairākas problēmas | Skatīt piezīmes zemāk |
DALY situācija ir pelnījusi skaidrojumu. To noslēgtais korpusa dizains faktiski darbojas labi hidroizolācijai. Taču viņu lietotnei pamatota iemesla dēļ ir 1,7 zvaigžņu vērtējums. Esam saņēmuši vienības ar rūpnīcas konfigurācijas kļūdām. To novērtējums "100A izlāde" bieži nozīmē 50A uzlādes jaudu, ko neviens jums nepasaka iepriekš. Viens klients to atklāja pēc tam, kad viņa uzlādes infrastruktūra nevarēja nodrošināt paredzēto veiktspēju.
Godīgi sakot, DALY vienības lieliski darbojas budžeta projektos, kur jums nav nepieciešams tehniskais atbalsts. Vienkārši negaidiet palīdzību, kad kaut kas noiet greizi.
Ekonomika, kurai patiesībā ir nozīme
Ikviens citē skaitļu "IA uzlabojums par 143%" vietnē electravehicles.com. Mēs esam redzējuši līdzīgus skaitļus mūsu pašu izvietošanā, taču aprēķins nav vienkāršs.
Lūk, kā mēs to izskaidrojam iepirkuma komitejām:
Izmaksu salīdzinājums: 50 vienību AGV parks vairāk nekā 8 gadus
| Izmaksu kategorija | Budžeta BMS opcija | Kvalitatīva BMS opcija |
|---|---|---|
| Sākotnējās BMS izmaksas (par vienību) | $180 | $650 |
| Flotes BMS investīcijas | $9,000 | $32,500 |
| Akumulatora komplekta izmaksas (48V 100Ah LFP) | $45,000 × 50 = $2.25M | Tas pats |
| Paredzamā iepakojuma nomaiņa | 4.–5. gads (pilna flote) | Gads 10+ (daļēji) |
| Aizstāšanas izmaksas 5. gadā | ~2,0 miljoni USD (cenu samazināšanās) | $0 |
| Neplānoti dīkstāves gadījumi | 12-18 gadā | 2-4 gadā |
| Dīkstāves izmaksas (800 $ par incidentu) | $76,800-$115,200 | $12,800-$25,600 |
23 500 USD atšķirība BMS ieguldījumos izskatās ievērojama, līdz neņem vērā vienu akumulatora nomaiņas ciklu. Mūsu klienti par to strīdējās nedēļām ilgi, pēc tam zvanīja mums pēc diviem gadiem, lūdzot modernizēt labākas BMS vienības. Līdz tam laikam dažas šūnas jau ir atšķīrušās pēc atveseļošanās.
Viens projekts īpaši mainīja mūsu pieeju šīm sarunām. Noliktavas operators Ohaio štatā uzstāja uz budžeta iespēju, neskatoties uz mūsu ieteikumiem. Astoņpadsmit mēnešus vēlāk viņi piedzīvoja termisku notikumu vienā iepakojumā. Neviens netika ievainots, taču apdrošināšanas izmeklēšana un iekārtas dīkstāves viņiem izmaksāja vairāk nekā visi sākotnējie akumulatora ieguldījumi. Mēs nevaram kopīgot uzņēmuma nosaukumu, taču ziņojums par incidentu ir publisks, izmantojot vietējo ugunsdzēsēju maršala biroju.
Tehniskās specifikācijas: ko īsti meklēt
Lielākajā daļā BMS specifikāciju lapu sprieguma precizitāte ir norādīta kā "±0,5%" vai "±10 mV". Abi izklausās precīzi. Neviens nenosaka, kas ir svarīgi.
Svarīgs jautājums LiFePO4 lietojumprogrammām: vai sistēma saglabā precizitāti visā 3,2-3,35 V plato reģionā? Šeit LFP šūnas pavada 80% no sava darbības laika, un sprieguma un SOC attiecība ir gandrīz nemainīga. 5 mV mērījumu kļūda šajā diapazonā var radīt 8% SOC novērtējuma kļūdu. Tā ir atšķirība starp domāšanu, ka jums ir atlikuši 30% jaudas, un faktiski 22%.
Mūsu AGV lietojumiem mēs norādām 0,3% precizitāti, kas maksā par aptuveni 15% vairāk nekā standarta 0,5% sistēmas. Kompromiss ir tā vērts darbībām, kurām nepieciešama uzticama diapazona prognozēšana.
Specifikācijas, kuras mēs faktiski pārbaudām (ne tikai pieņemam no datu lapām)
| Parametrs | Datu lapas pretenzija | Ko mēs pārbaudām | Kāpēc tas ir svarīgi |
|---|---|---|---|
| Sprieguma precizitāte | ±0,5% 25 grādu temperatūrā | ±? pie -10 grādiem un 45 grādiem | Noliktavas tempi atšķiras |
| Līdzsvarošanas strāva | "Aktīvā balansēšana" | Faktiskais mA mērījums | Daudzi apgalvo, ka ir "aktīvs" ar 40 mA pasīvu |
| Pašreizējais vērtējums | 100A nepārtraukta | Maksimālā vadāmība, samazināšanas līkne | 130A virsotnes nogalina 100A-nominālās vienības |
| Komunikācija | "CAN saderīgs" | Protokola pārbaude ar mērķa invertoru | "Saderīgs" nozīmē dažādas lietas |
Līdzsvarošanas pašreizējā problēma ir pelnījusi uzsvaru. Ja specifikāciju lapā nav norādīta konkrēta miliampēra vērtība balansēšanas strāvai, "balansēšanas funkcija" var nebūt jēgpilna. Pasīvās sistēmas parasti darbojas no 30 līdz 100 mA. Aktīvās sistēmas, kas faktiski pārnes enerģiju starp šūnām, darbojas ar 600 mA vai augstāku spriegumu. Mēs esam redzējuši vienības, kas tiek tirgotas kā "aktīvā balansēšana", kas testēšanā mērīja 45 mA.
Piezīme par lētu BMS arhitektūru
Tas nāk no inženierzinātņu foruma diskusijas, kas mūs paglāba no slikta lēmuma. Dažos zemo-izmaksu BMS projektos tiek izmantotas atsevišķas-vienas šūnas aizsardzības mikroshēmas (piemēram, DW01), kas ir savienotas paralēli, lai izveidotu vairāku-šūnu konfigurācijas. Mikroshēmas ir paredzētas tikai 1S lietojumprogrammām. Kad ražotāji tos savieno 4S, 10S vai 20S pakotnēs, katra mikroshēma darbojas neatkarīgi bez koordinētas aizsardzības.
Bojājuma režīms ir bīstams: ja viena mikroshēma mirst no statiskās izlādes vai mitruma, šī šūnu grupa zaudē visu aizsardzību, kamēr pārējā sistēma turpina darboties. Paka neizslēdzas. Tas jūs nebrīdina. Tas vienkārši darbojas neaizsargāti, līdz kaut kas katastrofāli neizdodas.
Kvalitatīvajos BMS projektos tiek izmantoti īpaši daudz{0}}šūnu uzraudzības IC no Texas Instruments, Analog Devices vai līdzīgiem piegādātājiem. Šīs mikroshēmas pārrauga visas šūnas, izmantojot integrētās shēmas ar atteices režīmiem, kuriem pēc noklusējuma ir droša izslēgšana. Izmaksu atšķirība var būt USD 15-30 par tilpuma vienību. Drošības atšķirība nav salīdzināma.
Mēs pārtraucām apsvērt jebkuru piegādātāju, kurš nevarēja izskaidrot savu IC arhitektūru. Ja pārdošanas inženieris nezina, vai viņš paralēli izmanto vienas-šūnu mikroshēmas vai atbilstošus vairāku{2}šūnu IC, tas norāda uz to inženierijas dziļumu.
Sertifikāti: ko tie nozīmē un ko nenozīmē
Mūsu Ziemeļamerikas klienti bieži pieprasa "UL sertificētu" BMS. Šeit nozīme ir terminoloģijai.
UN38.3 sertifikācija attiecas uz transporta drošību. Vibrācija, augstums, termiskais cikls, trieciens. Tas neattiecas uz ekspluatācijas drošību faktiskās lietošanas laikā. Katram litija akumulatoram, kas tiek piegādāts starptautiski, ir nepieciešams UN38.3. Tas nozīmē, ka jūsu produkts var likumīgi šķērsot robežas. Tas nenozīmē, ka BMS pasargās jūsu šūnas uzlādes kļūmes laikā.
IEC 62619 attiecas uz lietošanas-fāzes drošību rūpnieciskiem lietojumiem. Šis ir standarts, kas attiecas uz termiskās bēgšanas novēršanu un BMS integrācijas prasībām. Ja litija akumulatorus izvietojat iekrāvējos, AGV vai stacionārās noliktavās, šis ir sertifikācija, kas faktiski ir svarīga ekspluatācijas drošībai.
UL 1973 īpaši attiecas uz stacionāru enerģijas uzkrāšanu Ziemeļamerikā. Tajā ir ietvertas prasības attiecībā uz termiskās izplatīšanās testēšanu un kļūdu toleranci, kuras IEC 62619 pilnībā neaptver.
Sertifikācijas seguma kopsavilkums
| Standarta | Ietver transportu | Aptver darbību | Aptver Thermal Runaway | Nepieciešams priekš |
|---|---|---|---|---|
| ANO38.3 | Jā | Nē | Nē | Starptautiskā kuģniecība |
| IEC 62619 | Nē | Jā | Jā | Rūpnieciskā izvietošana |
| LU 1973 | Nē | Jā | Jā | Ziemeļamerikas stacionārā noliktava |
| UL 9540 | Nē | Sistēmas-līmenis | Jā | Pabeigt ESS instalācijas |
Mēs esam redzējuši, ka piegādātāji apgalvo, ka statuss "UL atzīts komponents" (dzeltenā kartīte) ir līdzvērtīgs pilnam UL sarakstam. Tā nav. Ziemeļamerikas projekts, par kuru mēs piedāvājām, tika diskvalificēts, jo klienta inženieru komanda pieņēma dzeltenās kartītes dokumentāciju, un kompetentā iestāde galīgās pārbaudes laikā to noraidīja. Projekts aizkavējās trīs mēnešus, kamēr tika iegūts atbilstošs aprīkojums.
Šeit ir vērts pieminēt IEEE 2686-2024 standartu. Tā nav obligāta sertifikācija, taču tā ir pirmā ieteicamā prakse, kas īpaši paredzēta stacionārai enerģijas uzglabāšanas BMS. Piegādātāji, kuri atsaucas uz atbilstību IEEE 2686, vismaz pievērš uzmanību pašreizējai paraugpraksei. (Ja vēlaties padziļināti lasīt, vietne exponent.com uztur labus tehniskos kopsavilkumus par šiem standartiem.)
Kā mēs novērtējam piegādātājus tagad
Pēc pietiekami daudz gūtu mācību mēs izstrādājām konsekventu novērtēšanas procesu. Ne katram projektam ir nepieciešama katra pārbaude, taču soļu izlaišana mums ir izmaksājusi pietiekami daudz reižu, lai mēs pēc noklusējuma būtu rūpīgi.
Drošības un atbilstības pārbaude ir pirmajā vietā. Mēs prasām faktiskos testa ziņojumu numurus, nevis tikai sertifikācijas prasības. Derīgam IEC 62619 testa ziņojumam ir dokumenta numurs, testēšanas laboratorija un īpaši testa apstākļi. Ja piegādātājs var sniegt tikai sertifikāta attēlu, mēs rakām dziļāk.
Nākamā ir tehniskā saskaņošana. Vai BMS sprieguma diapazons faktiski aptver jūsu iepakojuma konfigurāciju ar rezervi? 16S BMS ar maksimālo robežu nav tas pats, kas 20S BMS, kas darbojas ar 16S. Vai sakaru protokols patiešām darbojas ar jūsu lādētāju un invertoru, vai arī "CAN saderīgs" nozīmē "mēs izmantojam CAN, bet ar patentētu ziņojuma formatējumu"?
Ja iespējams, mēs neatkarīgi pārbaudām balansēšanas strāvu. Piegādātāji zina, ka mēs pārbaudām, tāpēc specifikācijas lapas ir godīgas.
Piegādes nepārtrauktībai ir lielāka nozīme, nekā to saprot lielākā daļa iepirkumu komandu. BMS piegādātājs, kas pārtrauc jūsu modeļa{1}}projektu, gadiem ilgi rada galvassāpes. Mēs jautājam par produktu ceļvežiem, minimālajiem pasūtījumu daudzumiem turpmākiem pirkumiem un to, vai dizainā tiek izmantoti preču komponenti vai pielāgoti ASIC, kas varētu kļūt nepieejami.
Mūsu rūpnieciskajiem akumulatoru risinājumiem uzņēmumā Polinovel BMS integrācija notiek šūnu{0}}uz-iepakojuma projektēšanas laikā. Mēs nemodernizējam trešās puses -BMS uz gatavajām pakotnēm. Tas ļauj mums optimizēt sensoru izvietojumu, vadu maršrutēšanu un siltuma pārvaldību kā sistēmu, nevis risināt pēcpārdošanas uzstādīšanas kompromisus. Mūsu inženieru komanda nosaka BMS specifikācijas, pamatojoties uz faktiskajām lietojuma prasībām: darba cikliem, maksimālās strāvas profiliem, apkārtējās temperatūras diapazoniem, sakaru protokola vajadzībām.
Ja novērtējat litija akumulatoru iespējas materiālu apstrādes iekārtām vai rūpnieciskajiem transportlīdzekļiem, BMS sarunai vajadzētu notikt specifikācijas procesa sākumā, nevis pēc domas. Jautājumi, kas ir svarīgi, ir lietojumprogrammas-konkrēti, un vispārīgie specifikāciju salīdzinājumi neņem vērā lielāko daļu no tā, kas ietekmē ilgtermiņa uzticamību.
Sazinieties ar mūsu kontaktu lapu, norādot savu pieteikuma informāciju. Mēs jums godīgi pateiksim, vai mūsu risinājumi atbilst jūsu prasībām, vai arī jums vajadzētu meklēt citur.
