Scooter BMS - explorer les détails à ce sujet
Le système de gestion de la batterie (BMS) pour les scooters peut être court-circuité comme suit scooter BMS qui est nécessaire pour maintenir la batterie de notre scooter en bon état.
Lorsque les batteries ne sont pas utilisées correctement, cela peut affecter leur capacité, leur sécurité, leur état de santé et leur autonomie. C'est pourquoi il est nécessaire d'utiliser un système de gestion de la batterie (BMS) strict pour surveiller et protéger la batterie. Ce système empêche la surcharge, la décharge excessive, la surchauffe, les courts-circuits, etc., tout en contrôlant intelligemment la charge et la décharge. Cela permet d'exploiter pleinement les performances de la batterie et d'en améliorer la régularité.
Brève présentation du BMS pour scooter
Dans l'industrie, le BMS du scooter est également appelé carte de protection de la batterie. Il se divise en deux catégories : les cartes matérielles et les cartes logicielles.
Une carte matérielle fait référence à une carte de protection sans puces programmables, où les connexions sont effectuées selon des circuits spécifiques et où les paramètres de la carte sont fixes. Ce type de carte de protection a généralement un faible coût et une fonctionnalité simple, ce qui fait qu'il est difficile de répondre à des exigences particulières en matière de logique de commande.
D'autre part, la carte logicielle s'appuie sur la carte matérielle en incorporant des puces programmables. Par conséquent, en plus des fonctionnalités de base, elle peut également mettre en œuvre diverses fonctions avancées.
Structure générale du BMS du scooter
Circuit de collecte et de protection des informations sur la batterie
Frontal analogique (AFE) : Il est utilisé pour surveiller la tension, le courant et la température de chaque cellule de la batterie. En recueillant des données sur la tension, le courant et la température de la cellule, il contrôle l'activation et la désactivation des MOSFET de charge ou de décharge en cas de surtension, de sous-tension, de sous-température, de surintensité ou de court-circuit afin de protéger la batterie. L'AFE dispose d'un circuit d'équilibrage intégré et un circuit d'équilibrage externe peut également être ajouté pour ajuster le courant d'équilibrage.
Section de contrôle du MCU
MCU (unité de microcontrôleur) : L'unité MCU est responsable du contrôle et de la protection de la charge. Il communique avec l'AFE pour recevoir les données relatives à la tension, au courant et à la température. L'unité MCU utilise ces données ainsi que les modèles de charge/décharge de la batterie pour calculer l'état de charge (SOC) et l'état de santé (SOH). Il signale les informations anormales concernant la batterie et contrôle intelligemment l'AFE pour gérer les processus de charge et de décharge.
Chemin d'alimentation de charge et de décharge
Dans le système de gestion de la sécurité des scooters, les termes "high-side" et "low-side" font référence aux positions des dispositifs MOSFET (composants de commutation utilisés pour contrôler le flux de courant). Comparé au pilotage côté haut, le pilotage côté bas est plus rentable et plus facile à mettre en œuvre. De nombreuses puces AFE (Analog Front End) modernes intègrent la commande par le bas, et la plupart des deux-roues sur le marché utilisent principalement la commande par le bas.
Communication et détection
Pour permettre aux utilisateurs de surveiller en temps réel la tension, le courant et la température de la batterie du véhicule électrique, le BMS du scooter intègre des circuits de communication BT/WiFi. Grâce à BT/WiFi, les informations relatives à la batterie sont synchronisées en temps réel avec l'appareil mobile de l'utilisateur, ce qui permet à ce dernier de rester informé de la tension, du courant, de la température et d'autres paramètres clés de la batterie de son véhicule électrique.
Classification BMS des scooters
Le BMS pour scooter est disponible dans une variété de types, et le choix spécifique dépend du type de batterie, du scénario d'application et des besoins spécifiques de l'utilisateur.
En fonction de la position du commutateur MOSFET de charge/décharge, il existe deux types : l'entraînement côté haut et l'entraînement côté bas. En fonction de la position du FET de charge (CFET) et du FET de décharge (DFET), l'architecture du BMS du scooter peut être classée en quatre types : architecture série côté haut, architecture parallèle côté haut, architecture série côté bas et architecture parallèle côté bas.
Introduction aux fonctions high-side et low-side dans le BMS du scooter
Dans le BMS des scooters, les termes "high-side" et "low-side" se réfèrent à l'emplacement des composants MOSFET (dispositifs de commutation utilisés pour contrôler le flux de courant). Cet emplacement affecte l'architecture et la fonctionnalité du système de gestion de la batterie (BMS).
La solution du côté bas est actuellement une approche plus mûre et plus facile à mettre en œuvre, car elle peut être directement contrôlée par l'AFE (Analog Front End). La plupart des scooters sont conçus sur la base de la solution low-side. En outre, de nombreux AFE sont aujourd'hui dotés de capacités de commande intégrées du côté bas.
Cependant, la protection côté bas présente un inconvénient. Lorsque les interrupteurs de charge ou de décharge sont désactivés, la masse de la batterie et la masse du système ne sont plus connectées. Ainsi, lorsque la protection est déclenchée et que les FET de charge/décharge sont désactivés, la batterie et le système ne peuvent plus communiquer directement. Pour maintenir la communication, il faut utiliser une communication isolée, ce qui augmente non seulement les coûts mais aussi la consommation d'énergie. Cela peut s'avérer particulièrement problématique lors de la protection contre les sous-tensions, lorsque le bloc-batterie est déjà à court d'énergie. Par conséquent, la solution côté bas est généralement utilisée dans les produits sensibles aux coûts qui ne nécessitent pas de communication complexe.
En revanche, la protection côté haut maintient une masse commune entre la batterie et le système, même lorsque la protection est déclenchée. Cela permet une communication continue sans avoir besoin d'une communication isolée et, en déconnectant la borne positive de la batterie, rend le système plus sûr dans l'ensemble.
Série (borne commune) ou parallèle (bornes séparées)
Pour protéger la batterie, la carte de protection doit pouvoir déconnecter activement le circuit principal de la batterie. Par conséquent, à l'intérieur du bloc-batterie, le circuit principal doit passer par la carte de protection. Pour contrôler à la fois la charge et la décharge, la carte de protection doit comporter deux interrupteurs, qui contrôlent séparément les circuits de charge et de décharge.
Dans un tableau de protection à bornes communes, ces deux interrupteurs sont connectés en série sur une seule ligne qui se connecte à l'extérieur du bloc-batterie, ce qui signifie que la charge et la décharge passent toutes deux par cette ligne.
En revanche, une carte de protection des bornes séparée comporte deux lignes provenant de la batterie, qui se connectent à l'interrupteur de charge et à l'interrupteur de décharge avant de sortir de l'ensemble de la batterie.
L'existence de cartes de protection des bornes communes et séparées s'explique par la nécessité de réduire les coûts : en règle générale, le courant de charge d'un véhicule à moteur est inférieur à celui d'un véhicule à essence. bloc-batterie dans les scooters est plus petit que le courant de décharge. Si les deux interrupteurs sont connectés en série sur une seule ligne, les deux interrupteurs doivent être dimensionnés pour le courant le plus élevé. En revanche, avec des bornes séparées, le courant de charge étant plus faible, il est possible d'utiliser un interrupteur plus petit. Les interrupteurs dont il est question ici sont des MOSFET, qui représentent une part importante du coût des cartes de protection des batteries au lithium.
Principales fonctions du système de gestion de la sécurité des scooters
Surveillance de l'État
Le BMS du scooter recueille en permanence divers indicateurs de la batterie, tels que la tension, le courant et la température, afin d'évaluer l'état de charge (SOC) et l'état de santé (SOH). Ces informations permettent de fournir aux utilisateurs des estimations précises de l'autonomie restante et aident les entreprises à mener des activités de maintenance préventive.
Régulation de la température
Les fluctuations de température pouvant avoir un impact significatif sur l'efficacité de la batterie, le BMS du scooter met en œuvre des stratégies précises de contrôle de la température afin de maintenir des conditions de fonctionnement optimales, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie.
Gestion de l'équilibre
Pour remédier aux différences de capacité potentielles entre les cellules individuelles, le BMS du scooter utilise des méthodes actives ou passives pour ajuster l'équilibre de charge entre les unités, améliorant ainsi les performances globales.
Mécanisme de protection contre les anomalies
Lorsqu'il détecte des problèmes tels que des courts-circuits ou des situations de surtension, le BMS du scooter lance automatiquement des protocoles d'urgence, tels que la limitation de la puissance de sortie ou la déconnexion des connexions électriques, afin d'éviter tout dommage supplémentaire.
Directions d'évolution de la technologie BMS pour scooters
Pour maximiser les performances des batteries des deux-roues électriques, le système de gestion de la batterie (BMS) doit assumer de multiples rôles, depuis la surveillance précise de la tension et du courant jusqu'à l'équilibre entre les différentes cellules de la batterie, en passant par la fourniture de protections de sécurité complètes telles que la surveillance de la surintensité, de la surtension et de la température. En outre, un système de gestion de batterie de scooter efficace doit prendre en charge différents protocoles de communication, être doté de technologies de gestion thermique avancées et présenter une excellente évolutivité.
Dans le domaine de la technologie de surveillance de l'état des batteries, les solutions sans fil sont devenues une tendance irréversible. Les approches sans fil innovantes permettent non seulement de surmonter efficacement les problèmes de coût et de maintenance associés aux solutions traditionnelles de gestion des batteries câblées, mais aussi d'améliorer de manière significative la rapidité et la commodité de l'acquisition des données.
À l'avenir, l'intelligence sera l'un des principaux thèmes de l'évolution des systèmes de gestion des scooters. S'appuyant sur l'optimisation des algorithmes et l'application des technologies d'intelligence artificielle, la prochaine génération de systèmes de gestion de scooters intelligents pourra répondre avec plus de souplesse aux changements externes et fournir des services personnalisés. Elle prendra également en charge les mises à jour logicielles à distance (OTA), ce qui permettra aux utilisateurs de bénéficier des dernières mises à jour sans avoir à se rendre dans un centre de service. En outre, grâce à l'intégration d'outils d'analyse prédictive avancés, les points de défaillance potentiels peuvent être identifiés à l'avance, ce qui réduit considérablement le risque de temps d'arrêt imprévus.
En résumé, les principales exigences dans le domaine de la gestion des batteries sont la sécurité et l'autonomie. Par conséquent, à mesure que la technologie BMS pour scooters évolue, elle devrait également trouver un équilibre parfait entre la rentabilité et la fiabilité.
Conclusion :
Des équipements de plus en plus puissants constituent la force motrice innovante qui permet aux deux-roues électriques de continuer à conquérir des parts de marché. Les améliorations apportées à la densité énergétique des batteries, les vitesses de chargement plus rapides et une plus grande autonomie de la batterie sont autant de facteurs qui contribuent à l'essor des deux roues électriques. longue durée de vie de la batterie améliorer de manière significative l'autonomie du véhicule. Cet article présente une première introduction au BMS pour scooter et invite à poursuivre l'exploration de ce sujet dans les domaines suivants ebike bms.
