Come scegliere un BMS per pacchi batteria di risciò elettrici e veicoli elettrici da carico in India: ciclo di lavoro e guida alla selezione OEM

Perché la scelta del sistema BMS per risciò elettrici e veicoli elettrici per il carico è diversa da quella per i veicoli a due ruote.

Il dimensionamento di un BMS (Battery Management System) per una moto elettrica non è direttamente applicabile alla produzione di risciò elettrici o veicoli elettrici per il trasporto merci. Il ciclo di lavoro è più gravoso: i risciò elettrici per il trasporto passeggeri vengono spesso utilizzati per molte ore al giorno, soprattutto nei servizi di flotta e commerciali, e le applicazioni di carico elettrico per veicoli elettrici richiedono correnti sostenute superiori a quelle che si riscontrano nei veicoli a due ruote. Anche l'ambiente operativo è diverso: in molte regioni indiane le temperature raggiungono regolarmente i 40-45 gradi Celsius durante le stagioni più calde, e le dinamiche economiche sono più complesse: ogni centesimo del costo del BMS viene attentamente valutato in relazione ai ricavi del veicolo.

I nuovi requisiti di conformità, in particolare la Fase II dell'AIS-156, aggiungono responsabilità di documentazione e validazione al processo di selezione. La questione più complessa rimane: come si specifica un BMS che resista al ciclo di lavoro commerciale senza sovradimensionarlo oltre quanto economicamente sostenibile per l'E-Rickshaw?

Configurazioni tipiche dei pacchi batteria nei risciò elettrici e nei veicoli elettrici da carico in India

La produzione indiana di veicoli a tre ruote si basa in genere su queste piattaforme di voltaggio. La scelta della piattaforma determina il dimensionamento del sistema di gestione della batteria (BMS) a valle:

Innanzitutto, verificate la piattaforma, quindi dimensionate il BMS in base alla corrente effettiva assorbita dall'applicazione sotto carico commerciale continuo, argomento che tratteremo in seguito.

Dimensionamento della corrente nominale del BMS per applicazioni commerciali ad alto utilizzo

I cicli di lavoro dei risciò elettrici e dei caricatori elettrici differiscono a sufficienza da richiedere che il dimensionamento della corrente del BMS tenga conto sia della potenza del motore che del profilo di carico, con un margine adeguato per il carico commerciale continuo. Di seguito sono riportati alcuni esempi tipici di dimensionamento della corrente per applicazioni su veicoli a tre ruote in India:

Due precisazioni da tenere a mente: la corrente continua nominale indicata nella scheda tecnica viene in genere testata a 25 °C in condizioni di laboratorio; per l'impiego in India, chiedete ai fornitori di confermare la corrente continua alle vostre effettive condizioni ambientali e di raffreddamento. Inoltre, specificate il carico: il peso effettivo del carico nelle applicazioni con E-Loader incide sulla corrente continua più della sola potenza del motore.

E-Rickshaw vs E-Loader: perché una strategia BMS non è adatta a entrambi

Un errore comune negli acquisti è quello di considerare i risciò elettrici e le pale caricatrici elettriche come appartenenti alla stessa categoria di BMS (Battery Management System). Non lo sono: il carico sulle pale caricatrici elettriche aumenta sia la corrente continua che il ciclo di lavoro, influenzando le specifiche del BMS.

Documentazione AIS-156 per i produttori di veicoli elettrici a tre ruote

La norma AIS-156 Fase II (standard indiano per la sicurezza dei sistemi di batterie dei veicoli elettrici nel settore automobilistico) si applica ai sistemi di batterie utilizzati nei veicoli elettrici di categoria L (veicoli a tre ruote e veicoli a motore leggeri), compresi i segmenti a tre ruote utilizzati sia per i risciò elettrici per il trasporto passeggeri che per i veicoli commerciali elettrici.

La documentazione comunemente richiesta può includere rapporti di prova per le funzioni di protezione del BMS, descrizioni delle funzioni di protezione, specifiche di comunicazione e registrazione degli eventi, nonché dati tecnici a supporto per l'ente di certificazione.

Bilanciamento attivo: quando il ritorno sull'investimento (ROI) del ciclo di lavoro commerciale lo rende conveniente

Il bilanciamento attivo offre un valore aggiunto maggiore nelle flotte commerciali di veicoli a tre ruote, dove i pacchi batteria sono soggetti a una maggiore frequenza di cicli, a molteplici cicli di carica e scarica al giorno e a un numero prolungato di ore di funzionamento giornaliere. I risciò elettrici e i veicoli elettrici per il carico e lo scarico, che vengono utilizzati più volte al giorno, spesso senza raggiungere la carica completa tra un ciclo e l'altro, accumulano uno squilibrio di capacità tra le celle più rapidamente di quanto il bilanciamento passivo possa correggere, poiché quest'ultimo può intervenire solo durante il breve periodo in cui la carica è prossima alla completa.

Detto questo, i vantaggi del bilanciamento attivo dipendono dalla qualità dell'abbinamento delle celle all'inizio, dalla progettazione termica del pacco batterie e dal comportamento di carica durante il servizio. Il bilanciamento attivo riduce un rischio reale, ma non elimina altre variabili. Per un risciò elettrico di proprietà di un singolo utente e con un utilizzo limitato, il bilanciamento passivo potrebbe essere ancora adeguato. È importante scegliere la strategia di bilanciamento più adatta al profilo operativo effettivo, non alle promesse pubblicitarie.

Per le specifiche tecniche della gamma di prodotti DALY dedicati all'equilibratura attiva:Prodotti DALY per l'equilibratura attiva (specifiche complete della serie T).

Costo vs. Prestazioni: quando la sovraspecificazione si traduce in uno spreco di denaro.

Nell'ambito dei modelli E-Rickshaw, la sovraspecificazione rappresenta un vero e proprio problema di costi. Ecco alcuni schemi comuni di sovraspecificazione che vale la pena riconoscere:

• Specifiche per il bilanciamento attivo di un risciò elettrico a turno singolo guidato dal proprietario.Se il veicolo effettua solo uno o due cicli di ricarica al giorno con un carico moderato, il bilanciamento passivo è spesso sufficiente per il ciclo di lavoro.
• Specificare una corrente nominale superiore a quella effettivamente assorbita dal controllore del motore.Il titolo della scheda tecnica afferma che la corrente non è gratuita: pagare per una capacità che non si utilizzerà significa pagare un costo senza alcun beneficio.
• Specificare il Bluetooth laddove l'OEM non renda disponibile l'app.Il Bluetooth comporta dei costi aggiuntivi; se la produzione è a pacchetto chiuso e non prevede un'app per l'utente finale, è opzionale anziché obbligatorio.

Esiste anche la trappola inversa: sottodimensionare il BMS per risparmiare sui costi iniziali e scoprire poi guasti sul campo o una durata di vita ridotta che costano più del risparmio ottenuto con il BMS. La soluzione corretta è adattare le specifiche al ciclo di lavoro effettivo, non massimizzare o minimizzare le specifiche tecniche: è proprio su questo aspetto che un fornitore serio può intervenire in fase di richiesta di offerta (RFQ). Se hai bisogno di aiuto per adattare questi parametri alla tua applicazione, condividi le specifiche del tuo veicolo con DALY in fase di RFQ.

Gamma DALY Smart BMS e Active Balancing BMS per progetti OEM di risciò elettrici e caricatori elettrici.

Le linee Smart BMS e Active Balancing BMS di DALY coprono la produzione principale di veicoli a tre ruote in India, con due famiglie di prodotti parallele:

Tutte le varianti includono le funzionalità di comunicazione standard Smart BMS, configurabili in base ai requisiti di progetto. Gli intervalli suggeriti sono indicativi: livelli di capacità attuali in categorie definite (AK/TK: 80A o 100A; AM/TM: 150A o 200A; AS/TS: 250A, 300A o 400A). Le applicazioni con requisiti di corrente sostenuta compresi tra 200A e 250A si trovano al confine tra AM/TM e AS/TS: confermare la variante appropriata con l'ufficio tecnico DALY in fase di richiesta di offerta. Un'applicazione che si trova al confine tra due categorie qualsiasi deve essere confermata con l'ufficio tecnico DALY anziché essere data per scontata.

La corrente continua alle specifiche condizioni ambientali e al profilo di raffreddamento richiesti viene confermata durante la discussione tecnica preliminare alla richiesta di offerta, anziché essere riportata a partire dai dati di laboratorio. La corrente di bilanciamento attiva di 1 A nella serie T è la configurazione standard per i cicli di lavoro dei veicoli commerciali a tre ruote; varianti con corrente di bilanciamento superiore sono disponibili su richiesta. Il supporto documentale per la certificazione AIS-156 a livello di gruppo elettrogeno è fornito nell'ambito della collaborazione con l'OEM.

Per le specifiche complete e le opzioni di configurazione ad alta corrente di AS/TS:Gamma di BMS ad alta corrente DALY (configurazioni AS/TS e a corrente più elevata).

Domande frequenti

Q1La norma AIS-156 si applica ai risciò elettrici e ai veicoli per il carico elettrico allo stesso modo dei veicoli a due ruote?

Sì, la norma AIS-156 Fase II si applica ai veicoli elettrici di categoria L (a tre ruote), coprendo sia i risciò elettrici per il trasporto passeggeri che i veicoli elettrici per il carico merci. La procedura di documentazione è la stessa: la certificazione viene ottenuta a livello di pacco batterie o di veicolo, non a livello di componente del BMS. Una domanda utile da porre a un fornitore di BMS riguarda la documentazione e il supporto tecnico che fornisce per le attività di certificazione a livello di pacco batterie.

Q2Il sistema di bilanciamento attivo è necessario per un risciò elettrico, oppure è eccessivo per la fascia di prezzo?

Dipende dal ciclo di lavoro. Per flotte ad alto utilizzo (tipici risciò elettrici e veicoli per il carico elettrico commerciali), il bilanciamento attivo di solito è la soluzione migliore perché l'elevata frequenza del ciclo accumula deriva più rapidamente di quanto il bilanciamento passivo possa correggere. Per un utilizzo a basso utilizzo da parte di un singolo proprietario, il bilanciamento passivo potrebbe comunque essere sufficiente. È importante scegliere la tecnica di bilanciamento più adatta al profilo operativo effettivo.

Q3Qual è la differenza di corrente del BMS tra un risciò elettrico e una pala caricatrice elettrica?

I veicoli elettrici per il trasporto di merci (E-Loader) operano tipicamente con carichi variabili e una maggiore richiesta di coppia sostenuta, il che spesso si traduce in requisiti di corrente sostenuta più elevati e in una corrente nominale continua più elevata all'interno della gamma DALY Serie A e Serie T. Un normale risciò elettrico per passeggeri da 1-2 kW può utilizzare i modelli AK o AM; un veicolo elettrico per il trasporto di merci pesanti da 4-6 kW potrebbe richiedere una piattaforma con corrente più elevata, come le serie AS o TS (250 A e oltre). Le dimensioni devono essere rapportate al carico effettivo, non solo alla categoria del veicolo.

Q4È possibile che una singola variante del BMS sia adatta alla produzione di veicoli a tre ruote sia a 48V che a 60V?

In genere no. Conteggi cellulari diversi (15-16S rispetto a 19-20S) richiedono soglie di protezione e varianti di BMS differenti. Per la produzione multipiattaforma, è consigliabile discutere l'approvvigionamento di più SKU con il fornitore in fase di richiesta di offerta, anziché aspettarsi che un'unica variante di BMS sia adatta a entrambe.

Q5Come possiamo valutare i fornitori di BMS in base al costo senza compromettere l'affidabilità?

Concentratevi su specifiche compatibili con il ciclo di lavoro: il giusto bilanciamento per il vostro profilo operativo, la giusta corrente nominale per il carico effettivo, la giusta comunicazione per la vostra integrazione. Specificare in eccesso comporta uno spreco di denaro senza apportare benefici; specificare in difetto causa guasti sul campo che costano più dei risparmi derivanti dal BMS. Un fornitore che vi aiuta a trovare la soluzione ideale è un fornitore con cui vale la pena collaborare.

Q6La produzione di risciò elettrici e di veicoli elettrici per il carico/scarico dovrebbe utilizzare le stesse specifiche del sistema di gestione della batteria (BMS)?

In generale no: le applicazioni per risciò elettrici per il trasporto passeggeri e per veicoli elettrici da carico hanno requisiti di corrente continua e intensità di ciclo di lavoro differenti. Trattarli come appartenenti alla stessa categoria di BMS (Battery Management System) porta spesso a sottodimensionare il veicolo elettrico da carico (che poi si guasta in servizio) o a sovradimensionare il risciò elettrico per il trasporto passeggeri (con conseguenti costi inutili). L'approccio corretto è dimensionare ciascuna applicazione in base al carico effettivo e al profilo operativo, anche all'interno dello stesso portfolio OEM.

Informazioni su DALY

DALY progetta e produce sistemi di gestione delle batterie al litio per OEM, produttori di pacchi batteria e integratori, con prodotti utilizzati in oltre 130 paesi, tra cui una presenza attiva nel mercato indiano dei veicoli a tre ruote. Tutte le varianti delle serie A e T supportano LiFePO4 (LFP, litio ferro fosfato); il supporto per le chimiche NCM (ossido di litio nichel manganese cobalto) e LTO (titanato di litio) è disponibile su varianti selezionate: confermare in fase di richiesta di preventivo. Fondata nel 2015, DALY opera secondo i sistemi ISO 9001 / ISO 14001 con conformità CE e RoHS; la linea di sistemi di accumulo di energia è certificata UL Recognized Component (non ha ottenuto la certificazione completa di sistema UL), con documentazione a supporto delle attività di certificazione a livello di sistema nei mercati regionali.

State cercando un sistema BMS per un progetto OEM di risciò elettrico o caricatore elettrico?

Se state specificando un BMS per un progetto di produzione di pacchi batteria per veicoli a tre ruote in India (risciò elettrici per il trasporto passeggeri o veicoli elettrici per il trasporto merci), il team di ingegneri DALY si occupa del ciclo di lavoro, delle condizioni ambientali, del profilo di carico e della documentazione AIS-156, anziché basarsi su una scheda tecnica generica. Per applicazioni con requisiti di corrente continua superiori a 400 A, contattate il team di ingegneri DALY per discutere di configurazioni personalizzate o a corrente più elevata.

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• Richiesta di supporto per la documentazione AIS-156
• E-mail:dalybms@dalyelec.com

Pagina del prodotto Smart BMS:https://www.dalybms.com/smart-bms/