Wie Batteriemanagementsysteme und Telematik EVs India Ready machen können
Veröffentlicht: 2022-06-12Inmitten der Nachrichten über die jüngsten Brände häufen sich Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Zweirad-Elektrofahrzeugen und ihrer Kompatibilität mit dem indischen Wetter
Intelligente intelligente Systeme wie Batteriemanagementsysteme und Telematik können verwendet werden, um die Sicherheit in einem Lithium-Batteriepack zu erhöhen
Mit einem robusten Design, einem intelligenten und zuverlässigen BMS sowie IoT- und Datenanalysen können wir sicherstellen, dass die EV-Batterien die einzigartigen Anforderungen des Landes erfüllen
Angesichts der zunehmenden Beweise dafür, dass der Klimawandel mit einer beispiellosen Geschwindigkeit auftritt, gibt es einen Drang, nach nachhaltigen Lösungen zu suchen, um unseren CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Als Zukunft der Automobilindustrie angepriesen, stellen Elektrofahrzeuge (EVs) eine erschwingliche Lösung dar, um unsere Emissionen zu reduzieren. Inmitten der Nachrichten über die jüngsten Brände häufen sich jedoch Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von EV-Zweirädern und ihrer Kompatibilität mit dem indischen Wetter.
Indiens Klima hinter Bränden?
Durch ein tropisches Klima kategorisiert, kippen Indiens Spitzentemperaturen im Sommer in mehreren Teilen des Landes normalerweise über 45°C. Diese Bedingungen tragen stark zu wachsenden Bedenken hinsichtlich Überhitzung und Batteriesicherheit im Elektrofahrzeugbereich bei.
Elektrofahrzeuge werden mit wiederaufladbaren Batteriepaketen betrieben , die aus mehreren Zellen und Modulen bestehen, die in Reihen- und Parallelschaltung angeordnet sind. Diese Akkupacks erzeugen mehrere hundert Volt Strom. Aus diesem Grund gelten sie als kritische Komponenten des Fahrzeugs und müssen ständig überwacht und kontrolliert werden.
Der Einfluss unterschiedlicher Temperaturen auf Li-Ionen-Akkus wird meist im Lebenszyklus eines Akkupacks beobachtet. Eine Reihe von Hoch- und Tieftemperaturtests werden in Labors an einem Batteriepaket durchgeführt, um die Sicherheitsparameter zu durchlaufen.
Im Allgemeinen liegt der Betriebstemperaturbereich von Li-Ionen-Zellen bei bis zu 60 °C . Unterwegs werden die Akkus allerdings an ihre Grenzen gebracht. Dies ist auf eine Kombination aus hoher Umgebungstemperatur, Hochgeschwindigkeitsladung und in einigen Fällen auf Bedingungen zurückzuführen, die sich aus unsachgemäßer Verwendung ergeben.
Es wird sehr wichtig, die Datenpunkte solcher kritischer Informationen zu überwachen, zu kontrollieren und zu analysieren. Hier kommen intelligente intelligente Systeme wie das Batteriemanagementsystem (BMS) und Telematik ins Spiel. Diese Systeme können verwendet werden, um die Sicherheit in einem Lithium-Ionen-Batteriepack zu erhöhen.
Batteriemanagementsystem: Eine Lösung für instabile Batterien?
Die meisten Elektroautos werden mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben. Diese Akkupacks können ziemlich instabil sein. Das Überladen dieser Batterien oder das Erreichen eines Tiefentladungszustands kann gefährlich sein, insbesondere während des thermischen Durchgehens.
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Ein thermisches Durchgehen ist ein Zustand, bei dem der Strom, der während eines Überladevorgangs durch die Batterie fließt, dazu führen kann, dass die Zellentemperatur über die zulässigen Grenzen ansteigt. Bedingungen wie diese können die Kapazität oder Lebensdauer des Akkus beeinträchtigen.
Um sicherzustellen, dass keine Spannungsschwankungen oder Ungleichgewichte in den Spannungsbedingungen auftreten, ist das BMS in den Li-Ion-Akku integriert . Dieses System überwacht zwei sehr wichtige Parameter auf Zell- und Modulebene – den Ladezustand (SOC) und den Gesundheitszustand (SOH).
Dies schützt die Batterie und stellt sicher, dass alle Operationen unter Sicherheitsgrenzen durchgeführt werden. Neben der Überwachung der Spannung, verschiedener Temperaturparameter und des Kühlmittelzuflusses optimiert es die Batterielebensdauer durch Zellenausgleich.
BMS-Funktionalitäten
Bei der Auswahl und Gestaltung eines BMS ist es wichtig, verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, da viele seiner Funktionen von der Endanwendung abhängen, für die es verwendet werden soll. Sehen wir uns einige dieser Funktionalitäten etwas genauer an:
- Der Akku besteht aus Zellen mit einer Nennspannung von 3,2 V bis 3,6 V. BMS stellt sicher, dass die Batterie innerhalb dieser Sicherheitsgrenze arbeitet und dass sie nicht über die Nennspannungsmarke hinaus entladen oder überladen wird.
- Die Kontrolle der Überladung ist ein weiterer Bereich, der eine gründliche Überwachung durch das BMS erfordert. Die Batterien werden typischerweise in zwei Stufen geladen: Konstantstrom (CC) und Konstantspannung (CV). Im ersten Fall gibt das Ladegerät einen konstanten Strom zum Laden der Batterie ab, während im zweiten Fall eine konstante Spannung bei einem sehr niedrigen Strom an die Batterie geliefert wird.
- EVs haben auch eine Batterie-SOC-Anzeige wie alle anderen Fahrzeuge. BMS hilft dabei, dem Fahrer den tatsächlichen SOC der Batterie anzuzeigen. Die Spannungs- und Strommessungen werden in verschiedenen Algorithmen verwendet, die den SOC des Batteriepacks berechnen.
- BMS ist auch für die Überwachung des SOH verantwortlich. Wenn die Kapazität der Batterie mit der Zeit nachlässt, hilft das BMS bei der Bestimmung des SOH, indem es das Alter und die erwartete Lebensdauer der Batterie je nach Nutzung misst. Dies hilft schließlich bei der Bestimmung des Kilometerstands.
Echtzeitüberwachung mit Telematiksystem
Das Telematiksystem arbeitet auf zwei Wissenschaften – Telekommunikation und Informatik. Bei diesem System wird ein Gerät in ein Elektrofahrzeug eingebaut, das die Erfassung, Überwachung und Speicherung von Daten in Echtzeit ermöglicht.
Batterietelematik verbessert im Wesentlichen die Lebensdauer und Leistung von Batterien, indem sie Flottendaten verfolgt, was wiederum hilft:
- Überwachen Sie den Energieverbrauch und den Energieversand
- Fahrgewohnheiten verbessern
- Überwachen Sie den SOC der Batterie, um die Slot-Buchung an der nächsten Ladestation zu erleichtern
Die Telematikdaten helfen beim effektiven Routenmanagement, Benchmarking der Fahrzeugauslastung, Überwachung der Gebührenberichterstattung und Messung, ob die Pläne zur Reduzierung von Kosten und Emissionen effektiv sind. Zur Optimierung des Ladevorgangs überwacht die Telematik außerdem den Ladezustand des Fahrzeugs und warnt den Fahrer entsprechend. Wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist, erhält das Dispositionsteam eine Benachrichtigung per E-Mail, die den Fahrer darauf hinweist, dass das Fahrzeug einsatzbereit ist.
Der Weg nach vorn
Der indische EV-Markt wird voraussichtlich bis 2027 einen Wert von 15,40 Billionen US-Dollar erreichen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 47,09 % im Zeitraum von 2022 bis 2027. Inmitten der Aufregung um EV-Sicherheitsvorfälle und des jüngsten Einbruchs der EV-Verkäufe steht die indische EV-Industrie vor einer großen Herausforderung.
Um seinen Wettbewerbsvorteil zu behalten, benötigt Indiens EV-Markt Batterien, die die einzigartigen Anforderungen des Landes in Bezug auf Temperaturbedingungen und Fahrzeugnutzung erfüllen. Mit einem robusten Design, einem intelligenten und zuverlässigen BMS sowie IoT- und Datenanalysen können wir sicherstellen, dass Batterien innerhalb des angegebenen Temperatur- und Spannungsbereichs funktionieren.