Helfen Sie beim Austausch von Strom, einer intelligenten Lithiumbatterie-BMS-Lösung basierend auf GD32E230

Laut Statistik gibt es auf dem chinesischen Markt 300 Millionen zweirädrige und dreirädrige Elektrofahrzeuge. Im Jahr 2019 betrug die Produktion von elektrischen Zweirädern in China 36.09 Millionen und das Verkaufsvolumen 34.64 Millionen. Unter ihnen waren 7 Millionen Zusteller und 3.1 Millionen Kuriere starke Nutzer von Elektrofahrzeugen. Mit der offiziellen Umsetzung des neuen nationalen Standards am 15. April 2019 erreichte das Verkaufsvolumen von Lithium-Ionen-Zweirädern in China 6.8 Millionen und die Penetrationsrate von Lithiumbatterien in zweirädrigen Elektrofahrzeugen in China erreichte 18.8 % . Es wird geschätzt, dass die Penetrationsrate von Lithium-Ionen-Zweirädern im Jahr 53 2023 % erreichen wird. In der Zweiradfahrzeugindustrie ist der Ersatz von Blei-Säure-Batterien durch Lithium-Batterien zu einem unvermeidlichen Trend geworden. Insbesondere gibt es auf dem Markt eine große Anzahl gemeinsam genutzter Elektrofahrzeuge und Dienste zum Austausch von Lithiumbatterien, was die große Nachfrage nach intelligenten Lithiumbatterien weiter fördert.

Batteriemanagementsystem

BMS ist ein Managementsystem für Lithiumbatterien von Elektrofahrzeugen. Wenn Lithiumbatterien in großen Mengen produziert werden, ist es schwierig, deren Qualität zu kontrollieren. Darüber hinaus verschlechtern Faktoren wie Betriebsumgebung, Alterung, Überladung, Tiefentladung usw. die Effizienz und Lebensdauer der Batterien, was zu Sicherheitsproblemen wie Feuer und Verbrennungen führen kann. In den letzten Jahren kam es in Städten immer wieder zu Ladebränden von zweirädrigen Elektrofahrzeugen, und die Nachfrage der Menschen nach Batterieausdauer und Batteriesicherheit wächst weiter. Dem Batteriemanagementsystem BMS wird immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt, und der Markt wird weiter wachsen. Es wird geschätzt, dass der BMS-Inlandsmarkt im Jahr 50 2025 Milliarden überschreiten wird.

Quelle: öffentliche Informationssammlung.

Intelligente Lithiumbatterien für die gemeinsame Nutzung von Elektrofahrzeugen oder den Stromwechsel stellen besondere Anforderungen an das BMS für Lithiumbatterien. Das BMS muss über eine Kommunikationsfunktion verfügen und der Ladezustand der Lithiumbatterie muss genau berechnet werden, damit die Plattform oder der Fahrer die verfügbare Leistung kennen und entsprechende Vorgänge durchführen kann. Dies unterscheidet sich stark von der vorherigen Methode zur Schätzung der Leistung ausschließlich anhand der Spannung von Blei-Säure-Batterien oder Low-End-Lithium-Batterien, was eine große Herausforderung für die Produktentwicklung und die BMS-Kosten darstellt. Es ist notwendig, dass Lithiumbatterie-BMS über leistungsstarke Funktionen verfügen und gleichzeitig die Kosten senken. Trillion Innovation und Ruiqi Intelligent haben dieses Problem gemeinsam auf innovative Weise gelöst und eine kostengünstige und leistungsstarke BMS-Lösung auf Basis des GD32E230-MCU-Chips auf den Markt gebracht, um die industrielle Transformation und Entwicklung voranzutreiben.

Übersicht über das BMS-System

 ? Die von Rui Intelligent entwickelte BMS-Lösung auf Basis des GD32E230-MCU-Chips eignet sich hauptsächlich für die Verwaltung von 16 Lithiumbatteriesträngen, die Überladungs-, Tiefentladungs-, Überstrom-, Übertemperatur-, Untertemperatur- und Kurzschlussschutzfunktionen für Lithiumbatterien bereitstellen können Packs und bieten auch die Spannungsausgleichsfunktion während des Ladevorgangs; Es kann über RS485 mit dem PC-Host-Computer, der Schranksteuerung usw. kommunizieren und die Ausrüstung über die Host-Computer-Software steuern, kalibrieren und überwachen.

 ? Diese Lösung ist mit einem drahtlosen 4G-Kommunikationsmodul ausgestattet, das die Überwachungsinformationen des Akkus auf den Überwachungshintergrund hochladen kann. Es kann eine hochpräzise GPS-Positionierung (kompatibel mit GPS und Beidou) und ein drahtloses OTA-Fernupgrade durchführen.

 ?  Durch die Entwicklung auf unterster Ebene und das innovative, auf dem Chip basierende Design verbessert dieses Schema die Integration der Produkte des Schemas erheblich. Im Vergleich zu ähnlichen Produkten auf dem Markt ist die Anzahl der Geräte um mehr als 30 % reduziert und die Layoutfläche stark verkleinert, sodass die Leiterplattengröße flexibler gestaltet werden kann, um den Anforderungen an die Installationsgröße von Lithiumbatterie-PACKs gerecht zu werden.

Blockdiagramm des BMS-Schemasystems

BMS方案技术参数表

Einführung von BMS-Lösungskomponenten

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Die Funktion der GD32E230 MCU in diesem Schema

• Entspricht der IPMI V2.0-Spezifikation

  Entspricht der VITA46.11-Spezifikation.

• Unterstützt HPM.1-Firmware-Upgrade

• Bereitstellung von FRU- und SDR-Bearbeitungssoftware

• Analoge Eingangsspannung, Strom, Temperatur usw

• Temperaturmessung und Nutzlastkommunikation

• Hot-Swap-Eingang, LED- und Nutzlast-Leistungssteuerungsausgang

2

Hauptspezifikationen der MCU der GD32E230-Serie

• Cortex-M23@72MHz

• Flash: 16 KB ~ 64 KB

• SRAM: 4 KB/8 KB

• Mehrere Kommunikationsmodi：I2C x2, SPI x2, UART x2

• Hochgeschwindigkeits- und hochpräziser ADC, 12-Bit-ADCx1 bei 2.6 Msps, 16 Kanäle

• Der erweiterte Timer x1 kann 6 komplementäre PWM-Ausgänge mit einstellbarer Totzeit erzeugen.

• Allgemeiner Timer x5

• GFlash patentierte Verschlüsselungstechnologie

• Umfangreiche Pakettypen: LGA20/TSSOP20/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

• Versorgungsspannung:1.8 V ~ 3.6 V

• Betriebstemperaturbereich in Industriequalität:-40℃-+85℃

• Industrielle ESD- und EMV-Stufen

 Physische Zeichnung der BMS-Schema-Leiterplatte

BMSProgrammeigenschaften

• Arbeitstemperatur：-40℃~+85℃;

• Unterstützt bis zu 16 Batteriestränge.;

• Unterstützt Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Übertemperatur, niedrige Temperatur, Kurzschlussschutz usw.;

• Unterstützt eine genaue SOC-Messung;

• Unterstützen Sie das Gleichgewicht;

• Unterstützt 485-Kommunikation;

• Durch die Unterstützung der Erweiterungsschnittstelle für 4G-Kommunikationsmodule können Kunden 4G-Kommunikations- und GPS-Positionierungsfunktionen entsprechend der Nachfrage von Lithiumbatterieprodukten realisieren.;

• Abtasttemperatur: 2 Kanäle für die Zelltemperatur und 1 Kanal für die MOS-Temperatur.;

 ?  Dieses Schema bietet eine hohe Integration, niedrige Kosten und einen starken Kostenwettbewerbsvorteil.Dieses Schema nutzt die branchenweit kleinste Layout-Platinenfläche, die sich an jedes anspruchsvolle Lithiumbatterie-PACK-Design anpassen lässt. Gleichzeitig ist es mit dem 4G-IoT-Schnittstellendesign kompatibel und das Produkt lässt sich leicht auf IoT-BMS aufrüsten. Wir bieten ein vollständiges Referenzdesignschema, Konfigurationstools und Produktionstools, mit denen die Massenproduktion von Produkten schnell sichergestellt und die Investitionen in Produktforschung und -entwicklung erheblich reduziert werden können.

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