Система за управление на батериите (BMS), която работи перфектно в електрически велосипед или кемпер, може да се повреди в мотокар - не защото е лоша, а защото работните цикли на мотокара поставят изисквания, каквито стандартните литиеви приложения никога не срещат. Непрекъснатият висок ток, регенеративните спирачни пикове, денонощната многосменна работа и интеграцията със системата за управление на камиона - всичко това изтласква системата за управление на батериите в територия, за която повечето универсални конструкции никога не са били създадени.

Ето защо литиево-йонните батерии за мотокари обикновено изискват различна архитектура на BMS от стандартните литиево-йонни приложения с ниска мощност. Това ръководство обяснява какво прави работните цикли на мотокарите специални - и как тези инженерни изисквания се превръщат в специфични изисквания за BMS.

Какво прави работните цикли на мотокарите различни

Осем характеристики на работата на мотокара създават специфично изискване към системата за управление на сградата (BMS). Заедно те обясняват защо един мотокар се нуждае от специално изградена архитектура, а не от преработена общопромишлена дъска:

Трите изисквания, които нарушават универсалните системи за управление на сградата (BMS)

1Постоянен ток, не пик

Мотокарът може да постигне среден ток от 150 А за една смяна, но трябва да се справи с по-висока консумация по време на започване на повдигането. Грешката е оразмеряването на BMS (система за управление на сградата) според средния ток - платка с номинален ток близо до средния ще се прегрее и ще намали мощността си при продължително натоварване. BMS (система за управление на сградата) на мотокара трябва да бъде оразмерена за продължителен висок ток с достатъчно място за глава, а корпусът трябва да разсейва получената топлина за цяла смяна.

2Интеграция с множество контролери

Съвременен литиево-йонен мотокар може да свърже BMS с контролера за движение, дисплея и зарядно устройство или телематично устройство. Когато BMS трябва да взаимодейства с няколко от тях едновременно и независимо, допълнителни комуникационни канали могат да опростят архитектурата и да намалят сложността на мултиплексирането на протоколите чрез един споделен интерфейс. Колко канала са необходими зависи от дизайна на системата - много мотокари използват CAN като основна шина с UART за обслужване или дисплей.

3Термична стабилност през смените

Многосменната работа означава, че батерията рядко се охлажда напълно между циклите. В комбинация с възможността за зареждане, това прави управлението на температурата – не само термичната защита – основно изискване. Системата за управление на сградата (BMS) трябва да следи температурата непрекъснато, а хардуерът трябва да е конструиран така, че да отвежда топлината при непрекъснато натоварване.

Как тези изисквания се превръщат в архитектура на BMS

След като изискванията за мотокарите са ясни, архитектурата следва. На практика, автопаркът от мотокари обхваща широк диапазон на натоварване, така че линията за управление на сградата на мотокарите обикновено е разделена на нива по ток и натоварване:

Лека до среднаМотокари 200-400A

Мотокросите клас III, теснопроходните и комисионните машини за поръчки, както и по-леките камиони клас I, попадат в непрекъснатия диапазон 200-400A. DALY покрива това с Mini-Red AM (200A) и AS (250/300/400A); за многосменни автопаркове с високо натоварване, където дрейфът на клетките е проблем, вариантите с активно балансиране TM (200A) / TS (250-400A) осигуряват активно балансиране от 1000mA. Производителността на балансиране по време на работа зависи от конфигурацията на системата - размер на пакета, консистенция на клетките, температурен размах и прозорец на зарядно състояние - така че данни за конкретна конфигурация са налични от инженерния екип при поискване. AM/AS предоставят UART x2; TM/TS предоставят UART x1; всички включват RS485 и CAN.

Тежък400-800A мотокари и строителни машини

Мотокарите с противотежест клас I, работещи с тежка строителна техника, изискват висок непрекъснат ток. Серията D на DALY е създадена за това ниво: диапазон на непрекъснат ток 400-800A, 8/15/16/26/30/32S LFP, покриващ 24V до 96V+, и UART x3 + RS485 + CAN за свързване на контролер на двигателя, дисплей и зарядно устройство/телематика. Номиналните стойности на непрекъснатия ток зависят от термичните условия, въздушния поток и дизайна на корпуса, така че използваемият ток за дадена инсталация трябва да бъде потвърден спрямо охлаждането на инсталацията и околната температура с инженерния екип. Индустриалният корпус осигурява обема на радиатора и механичното подсилване, които се изискват при устойчив тежък режим на работа и индустриални вибрации; ограничението на паралелния ток е 2A.

Покритие на напрежението и конфигурацията

Системите за мотокари обхващат широк диапазон на напрежение в зависимост от класа и региона:

Често срещани архитектурни грешки при избора на BMS за мотокар

• Оразмеряване за средно натоварване, а не за продължително натоварване— платката намалява средната смяна при реално натоварване
• Използване на единична UART BMS за интеграция на множество подсистеми— мултиплексирането на протоколи между контролера, дисплея и телематиката създава точки на отказ
• Третиране на регенеративното спиране като последваща мисъл— двупосочният ток трябва да се обработва по проект, а не да се предполага
• Пренебрегване на нуждите от балансиране на алтернативното зареждане— високочестотното частично зареждане води до отклонение на клетките, с което пасивното балансиране може да не е в крак

Често задавани въпроси

Q1Може ли едно семейство BMS да покрива както уокита от клас III, така и тежкотоварни камиони от клас I?

Да, чрез двустепенна архитектура. Mini-Red AM/AS се справя с 200-400A (ходилки клас III до по-леки клас I), а серията D се справя с 400-800A (тежък противотежест клас I до строителна техника). Това позволява на производителя да снабди с пълната гама от едно семейство BMS.

Q2Защо BMS на тежък мотокар тежи много повече от стандартен мотокар?

Серията D използва по-голям корпус от стандартната платка, тъй като високият непрекъснат ток изисква по-голям обем на радиатора за разсейване на топлината, а тежката индустриална работа изисква механично подсилване срещу вибрации и удари. Размерът отразява топлинното и структурно инженерство за работата, а не е самоцел; съответният въпрос за избора са топлинните и вибрационни характеристики на вашата инсталация, които екипът от инженери може да детайлизира.

Q3Необходима ли е CAN комуникация за литиево-йонния мотокар?

В повечето съвременни мотокари, да. BMS отчита състоянието на контролера за движение и често на дисплея и зарядното устройство. Тежкотоварните камиони с множество подсистеми се възползват от множество канали (серията D предоставя UART x3 плюс RS485 и CAN), за да се избегне мултиплексирането на един интерфейс в няколко системи.

Q4Какви сертификати са приложими за литиево-йонните батерии за мотокари?

Съответствието със стандартите включва CE, RoHS, FCC и EAC. Стандартите за безопасност на индустриалните камиони, като UL 2580 и EN 1175, сертифицират цялата батерийна система или превозно средство, а не BMS поотделно; за OEM проекти, насочени към тези стандарти, DALY предоставя подкрепяща документация и инженерно сътрудничество на ниво пакет. Потвърдете специфичните изисквания за вашия целеви пазар с инженерния екип.

За DALY

DALY проектира и произвежда системи за управление на литиеви батерии за производители на оригинално оборудване (OEM), производители на пакети и интегратори, като продуктите ѝ се използват в над 130 страни. Основана през 2015 г., DALY работи по системи ISO 9001 / ISO 14001 със съответствие с CE и RoHS; продуктите от серията R са проектирани да отговарят на стандартите UL, а линията за съхранение на енергия е UL сертифицирана на компонентно ниво. За приложения в мотокари и обработка на материали, сериите Mini-Red и D на DALY покриват от 200A до 800A от едно продуктово семейство.

Проектиране или преобразуване на акумулаторна система за мотокар?

Ако изграждате литиево-йонни мотокари или преобразувате автопарк от оловно-киселинни батерии, инженерният екип на DALY може да ви помогне да съобразите архитектурата на BMS с вашия работен цикъл – постоянен ток, комуникационни канали, стратегия за балансиране и термичен дизайн.

• Споделете класа на вашия мотокар, системното напрежение, устойчивия ток и нуждите от интеграция
• Имейл:dalybms@dalyelec.com

Страница на продукта за високотокови BMS системи:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/