Análisis de tendencias de la industria del sistema de gestión de baterías (BMS)

Tendencias y perspectivas de aplicación del mercado mundial de sistemas de gestión de baterías 2023-2024

Definición y funciones básicas del sistema de gestión de baterías (BMS)

El sistema de gestión de baterías (BMS) es un sistema electrónico utilizado para controlar y gestionar el rendimiento de las baterías, cuyo objetivo principal es garantizar el funcionamiento seguro de las mismas,Prolongar su vida útil y mejorar la eficiencia de la utilización de la energía.

Monitoreo del estado de la batería

Adquisición en tiempo real de parámetros de la batería, como voltaje, corriente, temperatura, etc., para evaluar el estado de estado (SOC) y la vida restante (SOH) de la batería.

Control de carga y descarga

Controlar con precisión el proceso de carga y descarga de acuerdo con el estado de la batería y la demanda externa para evitar la sobrecarga o sobrecarga y prolongar la vida útil de la batería.

Gestión equilibrada

Equilibrar la diferencia de voltaje entre las pilas de la batería de manera activa o pasiva para evitar la sobrecarga o descarga de las pilas de la batería.

Gestión térmica

Supervisa la temperatura de la batería y mantiene la temperatura de funcionamiento adecuada mediante medidas de disipación de calor o calefacción para garantizar un rendimiento estable de la batería.

Protección de seguridad

Configuración de múltiples mecanismos de protección (como protección contra la sobrecorriente, la sobre tensión y el cortocircuito) para tomar medidas oportunas para prevenir el daño de la batería en condiciones anormales.

Registro y comunicación de datos

Registrar datos históricos del funcionamiento de la batería e intercambiar datos con otros sistemas a través de la interfaz de comunicación para realizar el monitoreo y la gestión remotos.

Tendencias de la industria de sistemas de gestión de baterías 2023-2024

Integración profunda de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático

• Los sistemas de gestión de baterías (BMS) están realizando mantenimiento predictivo y control adaptativo mediante tecnologías de IA y aprendizaje automático.Los algoritmos basados en el aprendizaje profundo pueden predecir con mayor precisión el estado de salud (SOH) y la capacidad restante (SOC) de la batería, y algunos fabricantes de automóviles han lanzado BMS con capacidades de autoaprendizaje que pueden ajustar dinámicamente las estrategias de gestión basadas en los hábitos de conducción y las condiciones ambientales.
• La IA también puede optimizar las estrategias de carga y descarga para extender la duración de la batería en más del 20%.el BMS apoyará el diagnóstico inteligente y la toma de decisiones durante todo el ciclo de vida de la batería.

Aplicación innovadora de la tecnología BMS inalámbrica

• Las tecnologías de comunicación inalámbrica (por ejemplo, Zigbee, Bluetooth) están reemplazando gradualmente los arneses de cableado tradicionales, reduciendo la complejidad del sistema y mejorando la flexibilidad.la adopción de BMS inalámbrico por Wuling Automobile ha reducido el número de arneses de monitoreo en un 90%, y redujo significativamente la tasa de fallas a través de la monitorización inalámbrica en tiempo real del estado de la batería.
• Además, el BMS inalámbrico admite monitoreo remoto y actualizaciones OTA, es adecuado para sistemas de almacenamiento de energía distribuidos,y puede integrarse con la plataforma en la nube para lograr la optimización global de los datos de la batería.

Innovaciones multidimensionales en la tecnología de gestión térmica

En respuesta al riesgo de fuga térmica en las baterías de alta densidad energética, la tecnología de gestión térmica de BMS ha evolucionado hacia la disipación de calor multidimensional activa.Los casos típicos incluyen::

• Combinación de materiales de cambio de fase y refrigeración líquida: por ejemplo,El programa de disipación de calor de la placa de enfriamiento líquido + cambio de fase del material desarrollado por Ningde Times puede controlar la diferencia de temperatura de la batería dentro de ± 2 °C.
• Diseño de la estructura biónica: la red de disipación de calor 3D del panal de miel de Wuling mejora el caudal del fluido de enfriamiento y apoya la estabilización de la temperatura bajo carga rápida continua.
• Tecnología de separación de calor y energía: convierte el calor residual de carga en energía de calefacción de la cabina para optimizar la degradación del rango de invierno.

Popularidad de la arquitectura modular y distribuida

• Las topologías modulares, como la solución de chips MC33771 de NXP, son las arquitecturas BMS de más rápido crecimiento debido a su alto poder computacional, seguridad y falta de arneses de cableado complejos.Arquitecturas distribuidas, por otro lado, mejoran la velocidad de respuesta mediante unidades de control localizadas y son particularmente adecuadas para sistemas de almacenamiento de energía a gran escala y baterías de vehículos comerciales.
• Por ejemplo, Ningde Times utiliza un BMS distribuido para el aislamiento de fallas de milisegundos en sus proyectos de almacenamiento de energía.

La integración entre sistemas y la interacción entre el vehículo y la red (V2G)

• El BMS se está integrando profundamente con los sistemas de transmisión de vehículos y de gestión de la energía para formar una plataforma integral de gestión de la energía.El BMS de Tesla está conectado con el controlador del vehículo (VCU) para predefinir la potencia de salida de la batería basada en los datos de navegación.
• Mientras tanto, la tecnología Vehicle-to-Grid (V2G) realiza el intercambio de energía bidireccional en la red a través de BMS,como la estación de intercambio de energía de Azera que alimenta la energía redundante de nuevo en la red para mejorar la estabilidad de la red.

El desafío técnico

• Adaptabilidad a las baterías de estado sólido: los BMS existentes tienen dificultades para adaptarse a las nuevas características de las baterías de estado sólido.
• Compatibilidad multicímica: los diferentes materiales de las baterías requieren estrategias de gestión diferenciadas.
• Seguridad de la red: prevención de la manipulación de datos BMS y ataques maliciosos