هرگز به این فکر کرده‌اید که چرا شماشارژهای الکتریکیبه طرز خنده‌داری سریع تا 80%، سپس ناگهان به کندی می‌رسد؟ پاسخ، شارژر نیست—این کامپیوتر کوچک فوق‌العاده است که باتری شما را محافظت می‌کند: سیستم مدیریت باتری، یا BMS. من دوست دارم به آن به عنوان محافظ شخصی و مغز باتری فکر کنم، که همه در یک جا جمع شده‌اند.

زمانی که شما به یک شارژر سریع DC بزرگ متصل می‌شوید، این سیستم مدیریت باتری (BMS) است که به آرامی تمام کارها را انجام می‌دهد و به ایستگاه قدرتمند دقیقاً می‌گوید که چه کاری انجام دهد.

درک این گفتگوی خاموش کلید درک این است که چرا یک شارژر خودرو برقی سطح ۳ کاملاً متفاوت از شارژر شما در خانه است. بیایید پرده را کنار بزنیم و به این دست دادن دیجیتال نگاهی بیندازیم.

به عنوان یک راننده خودروهای برقی، من همه چیز را می‌خواهم: یک شارژ فوق‌العاده سریع تا بتوانم دوباره به جاده برگردم، یک باتری که سال‌ها دوام بیاورد و یک فرآیند شارژ که به سادگی کار کند. BMS (سیستم مدیریت باتری) مذاکره‌کننده اصلی است که به طور مداوم این نیازها را متعادل می‌کند. اگر خیلی سریع بروید، ممکن است به باتری آسیب برسانید. اگر خیلی کند بروید، در یک ایستگاه شارژ برای یک ساعت گیر می‌کنید. BMS به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که آن نقطه شیرین کامل را پیدا کند.

برای درک اینکه چرا وظیفه BMS به طور چشمگیری تغییر می‌کند، ابتدا باید دو نوع نیرویی که خودرو شما مصرف می‌کند را بشناسید.

زمانی که در خانه شارژ می‌کنید، به خودرویتان جریان متناوب (AC) می‌دهید. اما باتری شما مانند یک خیابان یک‌طرفه است؛ تنها می‌تواند جریان مستقیم (DC) را ذخیره کند. بنابراین، خودرویتان باید از شارژر داخلی خود استفاده کند تا به آرامی آن قدرت AC را به DC تبدیل کند.

در این وضعیت، BMS مانند یک ناظر راحت است. آن به امور نظارت می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که سلول‌های باتری خوشحال هستند، اما سخت‌افزار خود خودرو سرعت شارژ را تعیین می‌کند.

Aشارژر خودرو برقی سطح ۳یک تغییر دهنده بازی است. این دستگاه بار سنگین را خارج از خودرو انجام می‌دهد و مقادیر زیادی از برق AC را به DC در خود ایستگاه تبدیل می‌کند. سپس شارژر کند داخلی خودرو شما را دور می‌زند و آن برق DC با ولتاژ بالا را مستقیماً به باتری می‌فرستد.

این زمانی است که BMS از ناظر تنبل به فرمانده مأموریت تبدیل می‌شود.

به محض اینکه کابل سنگین شارژ سریع DC به خودرو شما متصل می‌شود، یک مذاکره سریع آغاز می‌شود.

قبل از اینکه برق جریان پیدا کند، ایستگاه و سیستم مدیریت باتری شما یک گفتگوی سریع دارند. پس از اینکه کارت پرداخت خود را لمس کردید، آنها شروع به تبادل داده می‌کنند.

از آن لحظه به بعد، BMS فرماندهی کلی را به عهده گرفت. ایستگاه شارژ قدرتمند دیگر به‌طور خودکار تصمیم‌گیری نمی‌کرد، بلکه به یک مجری کاملاً مطیع تبدیل شد. BMS به‌طور مداوم هزاران بار در ثانیه دستورات دقیقی صادر می‌کرد: "خروجی جریان 148kW… دمای سلول در حال افزایش است، بلافاصله به 145kW کاهش یابد… ثبات را حفظ کنید…" اگر هر گونه ناهنجاری ظریفی شناسایی می‌شد، بلافاصله به ایستگاه شارژ دستور می‌داد تا برق را قطع کند.

این تنظیمات دقیق ناشی از تحلیل بلادرنگ داده‌ها توسط BMS از هزاران حسگر درون بسته باتری است—از جمله ولتاژ و دمای هر سلول فردی.

این دلیل این است که شارژ کردن به تدریج کندتر می‌شود وقتی که به حالت کامل نزدیک می‌شوید. تصور کنید که در حال تلاش برای بسته‌بندی یک چمدان هستید. 80% اول لباس‌ها به راحتی جا می‌شوند. اما برای آن 20% آخر، باید کندتر شوید، با دقت تا کنید و چیزها را فشار دهید تا از خراب شدن زیپ جلوگیری کنید.

BMS همان کار را انجام می‌دهد. هنگامی که سلول‌های باتری پر می‌شوند، وارد کردن انرژی بیشتر باعث ایجاد گرما و فشار می‌شود. برای محافظت از باتری در برابر آسیب، BMS از ایستگاه می‌خواهد که قدرت را "کاهش" دهد. به همین دلیل است که افزایش از 10% به 80% می‌تواند بسیار سریع باشد، در حالی که به دست آوردن آن آخرین 20% می‌تواند احساس کند که برای همیشه طول می‌کشد.

این مدیریت هوشمند انرژی یکی از استراتژی‌های کلیدی برای افزایش عمر باتری است.

این کنترل مستقیم BMS است که امکان سرعت‌های شارژ 50 کیلووات تا بیش از 350 کیلووات را فراهم می‌کند. این سطح از قدرت نیاز به زیرساخت‌های صنعتی عظیم دارد، به همین دلیل نمی‌توانید یکی از آن‌ها را در خانه داشته باشید.

کابل‌های سنگین و مایع خنک‌شده ایستگاه و سخت‌افزار قدرتمند آن همه برای پاسخگویی فوری به دستورات BMS طراحی شده‌اند.

با مدیریت BMS این رقص پرسرعت،چقدر طول می‌کشدبرای شارژ یک خودروی برقی؟ برای بسیاری از خودروهای مدرن، می‌توانید از حالت باتری کم به 80٪ تنها در 20-30 دقیقه برسید. این سرعت شگفت‌انگیز تنها به این دلیل ممکن است که سیستم مدیریت باتری (BMS) هر ذره از عملکرد ایمن را از باتری در هر ثانیه از شارژ استخراج می‌کند.

سیستم مدیریت باتری (BMS)، این قهرمان ناشناخته، انقلاب خودروهای برقی را ممکن ساخته است. این سیستم به عنوان یک "مترجم" حیاتی عمل می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که ایستگاه‌های شارژ سریع DC قدرتمند می‌توانند به طور ایمن با باتری خودروی شما "ارتباط" برقرار کنند. این یک همکاری دقیق و با سرعت بالا است.

بنابراین، دفعه بعد که شاهد افزایش قدرت شارژ در یک ایستگاه شارژ سریع هستید، یک تشویق ذهنی به سیستم مدیریت باتری (BMS) خود بدهید. این سیستم به طور خاموش به عنوان "رهبر" عمل می‌کند و ایمنی و هماهنگی کل فرآیند شارژ را تضمین می‌کند.

در آینده، با بلوغ فناوری باتری‌های حالت جامد و بهبود الگوریتم‌های BMS، شاهد سرعت‌های شارژ حتی سریع‌تر و قدرت اوج ماندگارتر خواهیم بود که تجربه شارژ را عملاً از "وصل کن و برو" غیرقابل تشخیص می‌کند.

به BMS به عنوان رئیس فکر کنید. در طول یک شارژ سریع DC، این سیستم به ایستگاه قدرتمند دقیقاً می‌گوید که باتری در هر لحظه چقدر قدرت را به طور ایمن می‌تواند دریافت کند. ایستگاه فقط دستورات را دنبال می‌کند.

این BMS است که باتری شما را محافظت می‌کند. این یک ویژگی به نام "کاهش تدریجی" است. پر کردن آخرین قسمت باتری استرس و گرما ایجاد می‌کند، بنابراین BMS سرعت را کاهش می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که باتری برای سال‌ها سالم بماند.

نه، هرگز. سیستم مدیریت باتری (BMS) خودروی شما به شارژر ۳۵۰ کیلووات خواهد گفت: "من فقط می‌توانم ۱۵۰ کیلووات را مدیریت کنم." سپس شارژر تنها ۱۵۰ کیلوواتی را که BMS درخواست کرده است، تأمین خواهد کرد.