Analisi delle tendenze del settore del sistema di gestione delle batterie (BMS)

Tendenze e prospettive di applicazione del mercato globale dei sistemi di gestione delle batterie 2023-2024

Definizione e funzioni fondamentali del sistema di gestione della batteria (BMS)

Il sistema di gestione delle batterie (BMS) è un sistema elettronico utilizzato per monitorare e gestire le prestazioni delle batterie, il cui obiettivo principale è garantire il funzionamento sicuro delle batterie,estendere la loro vita utile e migliorare l'efficienza dell'utilizzo dell'energia.

Monitoraggio dello stato della batteria

Acquisizione in tempo reale di parametri della batteria, quali tensione, corrente, temperatura, ecc., per valutare lo stato di salute (SOC) e la durata restante (SOH) della batteria.

Controllo della carica e dello scarico

Controllare con precisione il processo di ricarica e scarica in base allo stato della batteria e alla domanda esterna per evitare un sovraccarico o un sovraccarico e prolungare la durata della batteria.

Gestione equilibrata

Equilibrare la differenza di tensione tra le celle della batteria in modo attivo o passivo per evitare la sovraccarica o la scarica delle singole celle.

Gestione termica

Monitora la temperatura della batteria e mantiene l'adeguata temperatura di funzionamento mediante misure di dissipazione del calore o di riscaldamento per garantire prestazioni stabili della batteria.

Protezione della sicurezza

Impostazione di meccanismi di protezione multipli (come la protezione da sovraccarica, sovravolta, cortocircuito) per adottare tempestivamente misure per prevenire danni alla batteria in condizioni anormali.

Registrazione e comunicazione dei dati

Registrare i dati storici del funzionamento della batteria e scambiare dati con altri sistemi attraverso l'interfaccia di comunicazione per realizzare il monitoraggio e la gestione a distanza.

Tendenza dell'industria dei sistemi di gestione delle batterie 2023-2024

Integrazione profonda dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico

• I sistemi di gestione delle batterie (BMS) realizzano la manutenzione predittiva e il controllo adattivo attraverso tecnologie di IA e machine learning.gli algoritmi basati sul deep learning possono prevedere con maggiore precisione lo stato di salute (SOH) e la capacità residuale (SOC) della batteria, e alcune case automobilistiche hanno lanciato BMS con capacità di autoapprendimento in grado di regolare dinamicamente le strategie di gestione in base alle abitudini di guida e alle condizioni ambientali.
• L'intelligenza artificiale può anche ottimizzare le strategie di ricarica e scarica per estendere la durata della batteria di oltre il 20%.il BMS supporterà la diagnosi intelligente e il processo decisionale per l'intero ciclo di vita della batteria.

Applicazione innovativa della tecnologia BMS wireless

• Le tecnologie di comunicazione wireless (ad esempio Zigbee, Bluetooth) stanno gradualmente sostituendo le tradizionali corde di cablaggio, riducendo la complessità del sistema e aumentando la flessibilità.l'adozione del BMS wireless da parte di Wuling Automobile ha ridotto il numero di imbracature di monitoraggio del 90%, e ha ridotto significativamente il tasso di guasto attraverso il monitoraggio wireless in tempo reale dello stato della cella della batteria.
• Inoltre, il BMS wireless supporta il monitoraggio remoto e gli aggiornamenti OTA, è adatto ai sistemi di stoccaggio dell'energia distribuiti,e può essere integrato con la piattaforma cloud per ottenere l'ottimizzazione globale dei dati della batteria.

Innovazioni multidimensionali nella tecnologia di gestione termica

In risposta al rischio di fuga termica nelle batterie ad alta densità energetica, la tecnologia di gestione termica del BMS si è evoluta verso una dissipazione termica attiva multidimensionale.I casi tipici includono:

• Combinazione di materiali per il cambio di fase e raffreddamento liquido: ad esempio,il piatto di raffreddamento liquido + programma di dissipazione del calore del materiale di cambio di fase sviluppato da Ningde Times può controllare la differenza di temperatura della batteria entro ± 2 °C.
• Progettazione di strutture bioniche: la rete di dissipazione del calore 3D del nido di miele di Wuling migliora il flusso del liquido di raffreddamento e supporta la stabilizzazione della temperatura sotto una carica rapida continua.
• Tecnologia di separazione di calore e energia: converte il calore di scarico di ricarica in energia di riscaldamento della cabina per ottimizzare il degrado della gamma invernale.

Popularità dell'architettura modulare e distribuita

• Le topologie modulari, come la soluzione di chip MC33771 di NXP, sono le architetture BMS in più rapida crescita a causa della loro elevata potenza computazionale, sicurezza e mancanza di strutture di cablaggio complesse.Architetture distribuite, invece, migliorano la velocità di risposta attraverso unità di controllo localizzate e sono particolarmente adatte ai sistemi di stoccaggio di energia su larga scala e alle batterie dei veicoli commerciali.
• Ad esempio, Ningde Times utilizza un sistema di BMS distribuito per l'isolamento dei guasti in millisecondi nei suoi progetti di stoccaggio dell'energia.

Integrazione tra sistemi e interazione tra veicolo e rete (V2G)

• Il BMS è stato profondamente integrato con i sistemi di propulsione dei veicoli e di gestione dell'energia per formare una piattaforma completa di gestione dell'energia.Il BMS di Tesla è collegato al controller del veicolo (VCU) per preimpostare la potenza di uscita della batteria in base ai dati di navigazione.
• Nel frattempo, la tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) consente uno scambio di energia bidirezionale sulla rete tramite BMS,come la stazione di scambio di energia di Azera che alimenta la potenza ridondante nella rete per migliorare la stabilità della rete.

La sfida tecnica

• Adattabilità alle batterie a stato solido: i sistemi BMS esistenti hanno difficoltà ad adattarsi alle nuove caratteristiche delle batterie a stato solido.
• Compatibilità multi-chimica: diversi materiali per batterie richiedono strategie di gestione differenziate.
• Sicurezza della rete: prevenire la manomissione dei dati BMS e gli attacchi dannosi