Как оператор зарядного устройства для электромобилей, вы занимаетесь продажей электроэнергии. Но ежедневно сталкиваетесь с парадоксом: вы контролируете электроэнергию, но не контролируете потребителя. Истинный потребитель вашего зарядного устройства — это электромобиль.Система управления аккумулятором электромобиля (BMS)— «черный ящик», который определяет, будет ли автомобиль заряжаться, когда и как быстро.
Это корень ваших самых распространённых разочарований. Когда зарядка по непонятной причине прерывается или новый автомобиль заряжается с раздражающе низкой скоростью, решения принимает система управления зарядом аккумулятора (BMS). Согласно недавнему исследованию JD Power,1 из 5 попыток общественной зарядки терпит неудачуи ошибки связи между станцией и транспортным средством являются основной причиной.
Это руководство откроет этот «чёрный ящик». Мы выйдем за рамки базовых определений, встречающихся в других источниках. Мы рассмотрим, как взаимодействует система BMS, как она влияет на вашу деятельность и как вы можете использовать её для создания более надёжной, интеллектуальной и прибыльной сети зарядных станций.
Роль BMS в автомобиле
Сначала кратко рассмотрим, что делает система BMS внутри. Этот контекст крайне важен. Внутри автомобиля BMS отвечает за аккумуляторную батарею — сложный и дорогостоящий компонент. Её основные функции, как указано в таких источниках, как Министерство энергетики США, следующие:
•Мониторинг клеток:Он действует как врач, постоянно проверяя жизненно важные показатели (напряжение, температуру, ток) сотен или тысяч отдельных ячеек батареи.
•Расчет состояния заряда (SoC) и работоспособности (SoH):Он обеспечивает водителю «указатель уровня топлива» и диагностирует состояние аккумулятора в долгосрочной перспективе.
•Безопасность и защита:Его важнейшая задача — предотвращение катастрофических отказов путем защиты от перезаряда, чрезмерного разряда и теплового пробоя.
•Балансировка клеток:Она обеспечивает равномерную зарядку и разрядку всех ячеек, что позволяет максимально использовать полезную емкость батареи и продлевать срок ее службы.
Эти внутренние функции напрямую управляют процессом зарядки транспортного средства.
Критическое рукопожатие: как BMS взаимодействует с вашим зарядным устройством
Важнейшей концепцией для оператора является канал связи. Это «рукопожатие» между зарядным устройством и системой управления автомобилем (BMS) определяет всё. Ключевой элемент любой современной системы.Проектирование зарядной станции для электромобилейпланирует продвинутую коммуникацию.
Базовая коммуникация (аналоговое рукопожатие)
Стандарт зарядки переменного тока уровня 2, определенный стандартом SAE J1772, использует простой аналоговый сигнал, называемый широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Представьте себе очень простой односторонний разговор.
1.ВашОборудование для электромобилей (EVSE)посылает сигнал: «Я могу предложить до 32 ампер».
2. BMS транспортного средства получает этот сигнал.
3. Затем BMS сообщает бортовому зарядному устройству автомобиля: «Хорошо, вам разрешено потреблять до 32 ампер».
Этот метод надежен, но не передает почти никаких данных на зарядное устройство.
Расширенные коммуникации (цифровой диалог): ISO 15118
Это будущее, и оно уже наступило. ИСО 15118— это высокоуровневый цифровой протокол связи, обеспечивающий интенсивный двусторонний диалог между транспортным средством и зарядной станцией. Этот обмен данными осуществляется по линиям электропередачи.
Этот стандарт лежит в основе всех передовых функций зарядки. Он необходим для современных интеллектуальных сетей зарядки. Крупнейшие отраслевые организации, такие как CharIN eV, выступают за его глобальное внедрение.
Как работают вместе ISO 15118 и OCPP
Важно понимать, что это два разных, но взаимодополняющих стандарта.
•OCPP(Открытый протокол точки зарядки) — это язык, на котором вызарядное устройство использует для связи с вашим центральным программным обеспечением управления (CSMS)в облаке.
•ИСО 15118это ваш языкзарядное устройство напрямую взаимодействует с BMS транспортного средства. Для функционирования по-настоящему интеллектуальной системы необходимы оба фактора.
Как BMS напрямую влияет на вашу повседневную деятельность
Когда вы понимаете роль BMS как защитника и коммуникатора, ваши ежедневные эксплуатационные проблемы начинают обретать смысл.
•Тайна «кривой зарядки»:Быстрая зарядка постоянным током никогда не держится на пиковой скорости долго. Скорость значительно падает после того, как аккумулятор достигает 60–80% уровня заряда. Это не неисправность зарядного устройства; система BMS намеренно замедляет зарядку, чтобы предотвратить перегрев и повреждение аккумулятора.
•«Проблемные» автомобили и медленная зарядка:Водитель может жаловаться на низкую скорость даже при использовании мощного зарядного устройства. Часто это происходит из-за того, что бортовое зарядное устройство автомобиля менее производительно, и система управления зарядом (BMS) не запрашивает больше мощности, чем может обеспечить внешний аккумулятор (OBC). В таких случаях система по умолчанию используетМедленная зарядкапрофиль.
•Неожиданные завершения сеанса:Сеанс может быть прерван внезапно, если система BMS обнаружит потенциальную проблему, например, перегрев одного элемента или перепад напряжения. Она немедленно посылает зарядному устройству команду «Стоп» для защиты аккумулятора. Исследования Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) подтверждают, что эти ошибки связи являются существенной причиной сбоев зарядки.
Использование данных BMS: от черного ящика до бизнес-аналитики
С инфраструктурой, которая поддерживаетИСО 15118Вы можете превратить BMS из «чёрного ящика» в источник ценных данных. Это преобразит вашу деятельность.
Предлагайте расширенную диагностику и более интеллектуальную зарядку
Ваша система может получать данные в реальном времени непосредственно из автомобиля, включая:
•Точное состояние заряда (SoC) в процентах.
• Температура аккумулятора в реальном времени.
•Конкретное напряжение и сила тока, запрашиваемые BMS.
Радикально улучшить качество обслуживания клиентов
Используя эти данные, экран вашего зарядного устройства может показывать сверхточное время до полной зарядки. Вы также можете отображать полезные сообщения, например: «Скорость зарядки снижена для сохранения работоспособности аккумулятора в долгосрочной перспективе». Такая прозрачность способствует укреплению доверия водителей.
Откройте для себя ценные услуги, такие как «транспорт-сеть» (V2G)
Технология V2G, являющаяся одним из основных направлений деятельности Министерства энергетики США, позволяет припаркованным электромобилям отдавать электроэнергию обратно в сеть. Это невозможно без стандарта ISO 15118. Ваше зарядное устройство должно иметь возможность безопасно запрашивать электроэнергию у автомобиля, а эту команду может авторизовать и обрабатывать только система управления электроснабжением (BMS). Это открывает будущие источники дохода от услуг электросети.
Следующий рубеж: выводы с 14-й Шанхайской выставки по хранению энергии
Технологии аккумуляторных батарей развиваются так же быстро. Анализ последних мировых событий, таких как14-я Шанхайская международная выставка технологий и применения накопления энергиипокажите нам, что будет дальше и как это повлияет на BMS.
•Новые химические составы аккумуляторов:ПодъемНатрий-иониПолутвердотельныйАккумуляторы, широко обсуждавшиеся на выставке, обладают новыми тепловыми свойствами и кривыми напряжения. Для безопасного и эффективного управления этими новыми химическими составами система управления аккумуляторами должна иметь гибкое программное обеспечение.
•Цифровой двойник и паспорт батареи:Ключевой темой является концепция «паспорта аккумулятора» — цифровой записи всего срока службы аккумулятора. Источником этих данных является система BMS, отслеживающая каждый цикл зарядки и разрядки, создавая «цифрового двойника», который может точно предсказать его будущее состояние здоровья (SoH).
•Искусственный интеллект и машинное обучение:Система BMS нового поколения будет использовать искусственный интеллект для анализа моделей использования и прогнозирования теплового поведения, оптимизируя кривую зарядки в режиме реального времени для достижения идеального баланса скорости и состояния аккумулятора.
Что это значит для вас?
Чтобы создать перспективную сеть зарядных станций, ваша стратегия закупок должна отдавать приоритет коммуникации и аналитике.
• Аппаратное обеспечение имеет основополагающее значение:При выбореОборудование для электромобилей (EVSE), подтвердите, что он имеет полную аппаратную и программную поддержку ISO 15118 и готов к будущим обновлениям V2G.
•Программное обеспечение — ваша панель управления:Ваша система управления зарядной станцией (CSMS) должна иметь возможность интерпретировать и использовать обширные данные, предоставляемые BMS транспортного средства.
•Ваш партнер имеет значение:Знающий Оператор пункта зарядки Технологический партнер имеет решающее значение. Они могут предоставить готовое решение, в котором оборудование, программное обеспечение и сеть разработаны для идеальной гармонии. Они понимают, что привычки зарядки, как и ответ наКак часто следует заряжать электромобиль до 100?, влияют на состояние батареи и поведение BMS.
Самый важный клиент вашего зарядного устройства — это BMS
Годами отрасль была сосредоточена исключительно на предоставлении электроэнергии. Эта эпоха прошла. Чтобы решить проблемы с надёжностью и удобством использования, которые мешают общественным зарядным устройствам, мы должны увидеть, как транспортное средство...Система управления аккумулятором электромобиляв качестве основного заказчика.
Успешная зарядка — это успешный диалог. Инвестируя в интеллектуальную инфраструктуру, которая говорит на языке BMS, используя такие стандарты, какИСО 15118Вы выходите за рамки простой коммунальной компании. Вы становитесь энергетическим партнёром, работающим на основе данных и способным предоставлять более интеллектуальные, надёжные и прибыльные услуги. Это ключ к построению сети, которая будет процветать в следующем десятилетии.
Время публикации: 09 июля 2025 г.