download presentatie - Vermogenselektronica

Power Research Electronics
www.PR-Electronics.nl
Het Batterij Management Systeem
24 juni 2014
Menno Kardolus
Mark Gröninger
(directie)
Inhoud
• Introductie Power Research Electronics
• Voorbeelden Li-Ion toepassingen
• Doel van het Battery Management Systeem
• Opties
• Conclusies
PRE – Power Research Electronics BV
 30 years of experience in Power Electronics
 Ontwikkeling, Certificering en Productie
 20 specialisten (R&D)
Voorbeeld: mini solar LED lamp + USB charger
•
Een LiPo cell
•
4.2V / 3Ah
•
L > 3 jaar (40C ambient)
Voorbeeld: Elektrische fiets
•
5kg / 2.5 dm3
•
42V / 100Ah (10 cellen in serie)
•
100km trapondersteuning
•
1000 full cycles / 5 jaar
Voorbeeld / DC fast charger for elektrische auto's
•
50kW acculader (50..500V DC / 175A DC max)
•
Setpoint generated by BMS
•
Chademo / Combo norm
Voorbeeld: Automatic guided vehicles
•
Onbemande voertuigen
•
Grondstoffen van opslag naar verpakkingsmachine brengen
•
Dag en nacht, 7 dagen per week
•
LiFePo4, 30V / 20Ah
•
Snelladen: in 6 minuten (10 x C)
•
Industrial revolution 4.0
•
(picture illustrates similar application)
Ontwikkelingen Accutechnologie... de auto industrie
• Tesla: 80kWh / 400V
• Investeert in eigen accu technologie + fabriek
• Halvering prijs op korte termijn!
Toepassing van Auto batterijen in Smart grids
1. Bi-directional converters (Smartgrid)
2. Integration with Solar and EV
3. For Industrial areas
Achtergronden BMS
• Accu pakket: bestaat uit meerdere cellen (serie, parallel)
Doel BMS / veiligheid
• Cellen moeten binnen hun specificaties bedreven worden
• Spanning: Umax, Umin
• Stroom: Imax, Imin
• Temperatuur: Tmax, Tmin
• Mechanisch
Doel BMS / veiligheid
Doel BMS / veiligheid
Doel BMS / veiligheid
Doel BMS / veiligheid
Doel BMS / veiligheid
Doel BMS / performance
• Cellen (C, eta) + condities (T) zijn niet identiek
→ ongelijke spanning- en stroomverdeling
• Korte termijn: effectief minder capaciteit (Ah)
• Lange termijn: versnelde veroudering cellen (sneeuwbal)
• Oplossing: balancing
Voorbeeld: DUT Racing team, elektrische formule 1
Performance: DUT Racing team, elektrische formule 1
Doel BMS / performance
• Cellen (C, eta) + condities (T) zijn niet identiek
→ ongelijke spanning- en stroomverdeling
• Korte termijn: effectief minder capaciteit (Ah)
• Lange termijn: versnelde veroudering cellen (sneeuwbal)
• Oplossing: balancing
Balancing / methodes
• Passief → dumpload weerstanden
• Actief-1→ DC/DC converters voor betere verdeling
• Actief-2→ DC/DC converters voor vermindering
stress zwakste schakel
• Keuze maken ......
Belang afstemming onderdelen
• Accu → mismatch cellen (vandaag en morgen..)
• BMS → balancing vermogen (performance, wel/geen sneeuwbal),
• Acculader → langzaam laden / snelladen, rimpel/EMC, trickle charge
• Use-case: tijd voor balancing, monitoring gebruik door BMS
Resultaat afstemming
• Performance volgens verwachting,
• Eenduidige garantie structuur
Conclusies
• Li-Ion batterijen → ontwikkelt snel, vele toepassingen, groot perspectief!
• Afstemming Battery & BMS & Charger → noodzakelijk
• Key parameters:
* effectieve levensduur
* betrouwbaarheid over de levensduur
* voldoen aan de normen
Power Research Electronics
www.PR-Electronics.nl
Dank voor uw aandacht!

Download Report