Uvod v delovanje in analiza BMS litijeve baterije

Uvod v delovanje in analiza BMS litijeve baterije

Zaradi značilnostilitijeva baterijasam po sebi je treba dodati sistem za upravljanje baterij (BMS). Uporaba baterij brez sistema za upravljanje je prepovedana, saj predstavlja velika varnostna tveganja. Varnost je vedno prednostna naloga baterijskih sistemov. Če baterije niso dobro zaščitene ali upravljane, obstaja tveganje krajše življenjske dobe, poškodb ali eksplozije.

BMS: (Battery Management System) se uporablja predvsem v baterijah, kot so električna vozila, električna kolesa, sistemi za shranjevanje energije in drugi veliki sistemi.

Glavne funkcije sistema za upravljanje baterij (BMS) poleg osnovnih zaščitnih funkcij zaščitnega sistema vključujejo merjenje napetosti, temperature in toka baterije, energijsko ravnovesje, izračun in prikaz stanja napolnjenosti (SOC), alarm za nepravilnosti, upravljanje polnjenja in praznjenja, komunikacijo itd. Nekateri BMS-i vključujejo tudi upravljanje toplote, ogrevanje baterije, analizo stanja baterije (SOH), merjenje izolacijske upornosti in drugo.

LIAO baterija

Uvod in analiza funkcij sistema BMS:
1. Zaščita baterije, podobna PCM, pred prenapolnjenostjo, preobremenjenostjo, previsoko temperaturo, preobremenjenostjo in kratkim stikom. Kot običajne litij-manganove baterije in trielementne baterijelitij-ionske baterijeSistem samodejno prekine polnilni ali praznilni tokokrog, ko zazna, da napetost baterije preseže 4,2 V ali da napetost baterije pade pod 3,0 V. Če temperatura baterije preseže delovno temperaturo baterije ali če tok preseže praznilni tok akumulatorja, sistem samodejno prekine tokovno pot, da zagotovi varnost baterije in sistema.

2. Energetska bilanca, celotabaterijski paketZaradi številnih zaporedno vezanih baterij se po določenem času delovanja, zaradi nekonsistentnosti same baterije, nekonsistentnosti delovne temperature in drugih razlogov, končno pokaže velika razlika, ki ima velik vpliv na življenjsko dobo baterije in uporabo sistema. Energijsko ravnovesje je namenjeno izravnavi razlik med posameznimi celicami, da se izvede aktivno ali pasivno upravljanje polnjenja ali praznjenja, da se zagotovi konsistentnost baterije in podaljša življenjska doba baterije. V industriji obstajata dve vrsti pasivnega in aktivnega ravnovesja. Pasivno ravnovesje je namenjeno predvsem uravnoteženju količine energije z upornostjo porabe, aktivno ravnovesje pa predvsem prenosu količine energije iz baterije v baterijo z manjšo porabo energije prek kondenzatorja, induktorja ali transformatorja. Pasivno in aktivno ravnovesje je primerjano v spodnji tabeli. Ker je sistem aktivnega ravnovesja relativno zapleten in so stroški relativno visoki, je pasivno ravnovesje še vedno prevladujoče.

3. Izračun napolnjenosti sistema,napajanje baterijeIzračun je zelo pomemben del sistema za upravljanje stavb (BMS), mnogi sistemi pa morajo natančneje poznati preostalo moč. Zaradi razvoja tehnologije se je za izračun stanja napolnjenosti (SOC) nabralo veliko metod, zahteve glede natančnosti pa niso visoke. Preostalo moč je mogoče oceniti na podlagi napetosti baterije. Glavna natančna metoda je metoda integracije toka (znana tudi kot metoda Ah), Q = ∫i dt, pa tudi metoda notranjega upora, metoda nevronskih mrež in metoda Kalmanovega filtra. Tokovno točkovanje je še vedno prevladujoča metoda v industriji.

4. Komunikacija. Različni sistemi imajo različne zahteve glede komunikacijskih vmesnikov. Med glavne komunikacijske vmesnike spadajo SPI, I2C, CAN, RS485 in tako naprej. Avtomobilski sistemi in sistemi za shranjevanje energije so večinoma CAN in RS485.


Čas objave: 15. marec 2023