In che modo i sistemi di gestione della batteria e la telematica possono rendere i veicoli elettrici pronti per l'India
Pubblicato: 2022-06-12Tra le notizie sui recenti incendi, emergono preoccupazioni sulla sicurezza dei veicoli elettrici a due ruote e sulla loro compatibilità con il clima indiano
I sistemi intelligenti intelligenti come i sistemi di gestione della batteria e la telematica possono essere utilizzati per migliorare la sicurezza in un pacco batteria al litio
Con un design robusto, un BMS intelligente e affidabile e l'IoT e l'analisi dei dati in atto, possiamo garantire che le batterie dei veicoli elettrici soddisfino i requisiti unici del paese
Con la crescente evidenza che il cambiamento climatico si sta verificando a un ritmo senza precedenti, c'è una spinta a cercare soluzioni sostenibili per ridurre la nostra impronta di carbonio. Presentati come il futuro dell'industria automobilistica, i veicoli elettrici (EV) rappresentano una soluzione conveniente per ridurre le nostre emissioni. Tuttavia, tra le notizie sui recenti incendi , stanno sollevando preoccupazioni sulla sicurezza dei veicoli elettrici a due ruote e sulla loro compatibilità con il clima indiano.
Il clima indiano dietro gli incendi?
Classificate in base a un clima tropicale, le temperature massime estive dell'India di solito superano i 45°C in diverse parti del paese. Queste condizioni contribuiscono pesantemente alle crescenti preoccupazioni sul surriscaldamento e sulla sicurezza della batteria nello spazio dei veicoli elettrici.
I veicoli elettrici funzionano con batterie ricaricabili composte da più celle e moduli disposti in serie e in una combinazione parallela. Questi pacchi batteria producono diverse centinaia di volt di elettricità. Per questo sono considerati componenti critici del veicolo e richiedono un monitoraggio e un controllo costanti.
L'effetto delle diverse temperature sulle batterie agli ioni di litio si osserva solitamente nel ciclo di vita di un pacco batteria. Una serie di test relativi alle alte e basse temperature vengono condotti in laboratori su un pacco batteria per superare i parametri di sicurezza.
Generalmente, l'intervallo di temperatura di esercizio delle celle agli ioni di litio è fino a 60°C . Tuttavia, le batterie vengono spinte al limite superiore quando sono in viaggio. Ciò è dovuto a una combinazione di temperatura ambiente elevata, carica ad alta velocità e, in alcuni casi, condizioni derivanti da un utilizzo inappropriato.
Diventa molto importante monitorare, controllare e analizzare i punti dati di tali informazioni critiche. È qui che entrano in gioco i sistemi intelligenti intelligenti come il sistema di gestione della batteria (BMS) e la telematica. Questi sistemi possono essere utilizzati per migliorare la sicurezza in un pacco batteria agli ioni di litio.
Sistema di gestione della batteria: una soluzione alle batterie instabili?
La maggior parte delle auto elettriche sono alimentate da batterie agli ioni di litio. Questi pacchi batteria possono essere piuttosto instabili. Sovraccaricare queste batterie o consentire loro di raggiungere uno stato di scarica profonda può essere pericoloso, soprattutto durante l'instabilità termica.
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Un runaway termico è una condizione in cui la corrente che scorre attraverso la batteria durante un incidente di sovraccarico può far salire la temperatura della cella al di sopra dei limiti consentiti. Condizioni come queste possono danneggiare la capacità o la durata della batteria.
Per garantire che non vi siano fluttuazioni di tensione o squilibri nelle condizioni di tensione, il BMS è integrato nel pacco batteria agli ioni di litio . Questo sistema monitora due parametri molto importanti a livello di cella e modulo: lo stato di carica (SOC) e lo stato di salute (SOH).
Ciò protegge la batteria e garantisce che tutte le operazioni vengano eseguite entro i limiti di sicurezza. Oltre a monitorare la tensione, i diversi parametri di temperatura e l'afflusso di refrigerante, ottimizza la durata della batteria tramite il bilanciamento delle celle.
Funzionalità BMS
Durante la selezione e la progettazione di un BMS, è importante prendere in considerazione vari aspetti poiché molte delle sue funzionalità dipendono dall'applicazione finale per cui verrebbe utilizzato. Diamo un'occhiata ad alcune di queste funzionalità un po' più in dettaglio:
- La batteria è composta da celle con una tensione nominale da 3,2 V a 3,6 V. BMS garantisce che la batteria funzioni entro questo limite di sicurezza e che non venga scaricata o sovraccaricata oltre il segno di tensione nominale.
- Il controllo del sovraccarico è un'altra area che richiede un monitoraggio approfondito da parte del BMS. Le batterie vengono generalmente caricate in due fasi: corrente costante (CC) e tensione costante (CV). Nel primo caso il caricabatteria fornisce una corrente costante per caricare la batteria, mentre nel secondo caso viene fornita alla batteria una tensione costante a una corrente molto bassa.
- I veicoli elettrici hanno anche un indicatore SOC della batteria come tutti gli altri veicoli. Il BMS aiuta a indicare al conducente l'effettivo SOC della batteria. Le misurazioni di tensione e corrente vengono utilizzate in vari algoritmi che calcolano il SOC del pacco batteria.
- BMS è anche responsabile del monitoraggio del SOH. Quando la capacità della batteria diminuisce nel tempo, il BMS aiuta a determinare il SOH misurando l'età e il ciclo di vita previsto della batteria a seconda del suo utilizzo. Questo alla fine aiuta a determinare il chilometraggio.
Monitoraggio in tempo reale con sistema telematico
Il sistema telematico opera su due scienze: telecomunicazioni e informatica. In questo sistema, in un veicolo elettrico è installato un dispositivo che consente la raccolta, il monitoraggio e l'archiviazione dei dati in tempo reale.
La telematica delle batterie migliora essenzialmente la durata e le prestazioni delle batterie monitorando i dati della flotta che a loro volta aiutano a:
- Monitorare il consumo di energia e la spedizione di energia
- Migliora le abitudini di guida
- Monitora il SOC della batteria per facilitare la prenotazione dello slot presso la stazione di ricarica successiva
I dati telematici aiutano nella gestione efficace del percorso, nell'utilizzo del veicolo di riferimento, nel monitoraggio della segnalazione degli addebiti e nella misurazione dell'efficacia dei piani per ridurre i costi e le emissioni. Inoltre, per ottimizzare la ricarica, la telematica monitora lo stato di carica del veicolo e avvisa di conseguenza il conducente. Quando la batteria è completamente carica, il team di spedizione riceve un avviso tramite un'e-mail, avvertendo il conducente che il veicolo è pronto per l'uso.
La strada davanti
Il mercato indiano dei veicoli elettrici dovrebbe raggiungere i 15,40 trilioni di dollari entro il 2027 a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 47,09% nel periodo 2022-2027. Tra il brusio degli incidenti di sicurezza dei veicoli elettrici e il recente calo delle vendite di veicoli elettrici , l'industria indiana dei veicoli elettrici deve affrontare una grande sfida.
Per mantenere il proprio vantaggio competitivo, il mercato indiano dei veicoli elettrici ha bisogno di batterie che soddisfino i requisiti unici del paese in termini di condizioni di temperatura e utilizzo del veicolo. Con un design robusto, un BMS intelligente e affidabile e l'IoT e l'analisi dei dati in atto, possiamo garantire che le batterie funzionino all'interno dell'intervallo di temperatura e tensione specificato.