Batterijbeheersysteem (BMS) Industrie-trendanalyse

Wereldwijde markttrends en toepassingsvooruitzichten voor batterijbeheersystemen 2023-2024

Definitie en kernfuncties van een batterijbeheersysteem

Een batterijbeheersysteem (BMS) is een elektronisch systeem dat wordt gebruikt om de prestaties van batterijen te controleren en te beheren en waarvan het kerndoel is de veilige werking van batterijen te waarborgen.Verlenging van de levensduur en verbetering van de energie-efficiëntie.

Bewaking van de batterijstatus

Realtime verwerving van batterijparameters zoals spanning, stroom, temperatuur, enz. om de staat van gezondheid (SOC) en resterende levensduur (SOH) van de batterij te beoordelen.

Beheersing van lading en ontlading

Het laad- en ontladingsproces moet nauwkeurig worden gecontroleerd op basis van de batterijstatus en de externe vraag om overlading of overlading te voorkomen en de levensduur van de batterij te verlengen.

Een evenwichtig beheer

Het spanningsverschil tussen de batterijcellen moet actief of passief worden afgewogen om te voorkomen dat individuele batterijcellen overladen of ontladen worden.

Thermisch beheer

Controleert de batterijtemperatuur en handhaaft de juiste bedrijfstemperatuur door warmteafvoer- of verwarmingsmaatregelen om een stabiele batterijprestatie te garanderen.

Beveiliging

Het instellen van meerdere beschermingsmechanismen (zoals overstroom-, overspanning- en kortsluitbescherming) om tijdig maatregelen te nemen om batterijbeschadiging onder abnormale omstandigheden te voorkomen.

Gegevenslogging en communicatie

Registratie van historische gegevens van de batterijwerking en uitwisseling van gegevens met andere systemen via een communicatieinterface om afstandsbewaking en beheer te realiseren.

Bedrijfsontwikkeling van batterijbeheersystemen 2023-2024

Diepe integratie van kunstmatige intelligentie en machine learning

• Batteriemanagementsystemen (BMS) realiseren voorspellend onderhoud en adaptieve besturing door middel van AI- en machine learningtechnologieën.algoritmen op basis van deep learning kunnen de staat van gezondheid (SOH) en resterende capaciteit (SOC) van de batterij nauwkeuriger voorspellen, en sommige autofabrikanten hebben BMS's gelanceerd met zelflerende mogelijkheden die managementstrategieën dynamisch kunnen aanpassen op basis van rijgewoonten en omgevingsomstandigheden.
• AI kan ook oplaad- en ontlaadstrategieën optimaliseren om de levensduur van de batterij met meer dan 20% te verlengen.het BMS ondersteunt intelligente diagnose en besluitvorming gedurende de gehele levenscyclus van de batterij.

Doorbraak in de toepassing van draadloze BMS-technologie

• Draadloze communicatietechnologieën (bijv. Zigbee, Bluetooth) vervangen geleidelijk de traditionele bedrading, waardoor de complexiteit van het systeem wordt verminderd en de flexibiliteit wordt verbeterd.de invoering van draadloos BMS door Wuling Automobile heeft het aantal monitorbanden met 90% verminderd, en het falen aanzienlijk verlaagd door realtime draadloze monitoring van de status van de batterijcel.
• Bovendien ondersteunt het draadloze BMS afstandsbewaking en OTA-upgrades, is het geschikt voor gedistribueerde energieopslagsystemen,en kan worden geïntegreerd met het cloudplatform om wereldwijde optimalisatie van batterijgegevens te bereiken.

Multidimensionale innovaties in thermische beheertechnologie

Als reactie op het risico op thermische ontsnapping in batterijen met een hoge energiedichtheid is de thermische beheertechnologie van BMS geëvolueerd naar actieve meerdimensionale warmteafvoer.Typische gevallen zijn::

• Combinatie van faseveranderingsmaterialen en vloeibare koeling: bv.het door Ningde Times ontwikkelde vloeibare koelplaat + faseveranderingsmateriaal warmteafvoerprogramma kan het temperatuurverschil van de batterij binnen ±2 °C regelen.
• Bionische structuurontwerp: het 3D-warmteafvoernetwerk van het honingraat van Wuling verbetert de koelmiddelstroom en ondersteunt temperatuurstabilisatie onder continu snel opladen.
• Warmte- en stroomseparatietechnologie: omzet laden van restwarmte in verwarmingsenergie voor de cabine om de degradatie van het winterbereik te optimaliseren.

Populariteit van modulaire en gedistribueerde architectuur

• Modulaire topologieën, zoals de MC33771-chipoplossing van NXP, zijn de snelst groeiende BMS-architecturen vanwege hun hoge rekenkracht, veiligheid en gebrek aan complexe bedradingsbanden.Distribueerde architecturenDeze systemen zijn vooral geschikt voor grootschalige energieopslagsystemen en accu's voor bedrijfsvoertuigen.
• Ningde Times gebruikt bijvoorbeeld in haar energieopslagprojecten een gedistribueerd BMS voor het isoleren van storingen in milliseconden.

Intersysteemintegratie en interactie tussen voertuig en netwerk (V2G)

• BMS wordt diepgaand geïntegreerd met aandrijflijnen en energiebeheersystemen van voertuigen om een uitgebreid energiebeheersplatform te vormen.Tesla's BMS is gekoppeld aan de voertuigcontroller (VCU) om het batterijvermogen op basis van navigatiegegevens vooraf in te stellen.
• Ondertussen realiseert Vehicle-to-Grid (V2G) technologie een tweerichtings energie-uitwisseling op het net via BMS,zoals Azera's elektriciteitsstation dat overtollige stroom terugvoert naar het net om de stabiliteit van het net te verbeteren.

De technische uitdaging

• Aanpassingsvermogen van de vaste batterij: bestaande BMS's hebben moeite zich aan te passen aan de nieuwe eigenschappen van de vaste batterij.
• Multichemische compatibiliteit: verschillende batterijmaterialen vereisen gedifferentieerde beheersstrategieën.
• Netwerksbeveiliging: voorkomen van manipulatie van BMS-gegevens en kwaadaardige aanvallen