BMS tăng tuổi thọ và hiệu suất pin như thế nào？
BMS tăng tuổi thọ và hiệu suất pin như thế nào？
Nhiệm vụ BMS bao gồm điều khiển điện áp và dòng điện, giải pháp quản lý nhiệt, PCCC, và an ninh mạng. Trong bài viết này, chúng tôi giải thích các rủi ro chính liên quan đến pin và cách BMS có thể khắc phục chúng.
BẢO VỆ PIN VỚI BMS
Pin sạc là yếu tố then chốt của BMS. Thành phần này khá phức tạp và nhạy cảm nên cần chú ý và xử lý cẩn thận. BMS có thể làm điều này. Tất cả các chức năng của nó nhằm mục đích tận dụng tối đa pin trong thời gian dài nhất có thể.
Như vậy, bằng cách kiểm tra tình trạng sạc và tình trạng sức khỏe, một BMS có thể tăng tuổi thọ pin và hiệu suất của nó. Bằng cách ước tính trạng thái năng lượng và trạng thái năng lượng và cân bằng các tế bào bên trong bộ pin, nó có thể sử dụng toàn bộ tiềm năng của pin và, kết quả là, hệ thống lưu trữ năng lượng pin của bạn.
Tùy thuộc vào thành phần, pin có thể khá nhạy cảm với môi trường xung quanh không ổn định. Vượt quá các giới hạn có thể rất quan trọng đối với pin và có thể khiến pin xuống cấp và chết sớm. Hơn nữa, pin bị hỏng có thể gây hại cho người dùng. Ví dụ, pin dựa trên lithium nổi tiếng là dễ cháy và nổ trong một số trường hợp.
Trang bị đầy đủ, một BMS có thể dự đoán các nguy cơ tiềm ẩn và bảo vệ cả pin và người dùng. Một BMS phát triển tốt có các hệ thống an toàn pin ngăn ngừa đoản mạch, lỗi nối đất, và thoát nhiệt. Như vậy, một hệ thống bảo mật BMS cung cấp khả năng truyền dữ liệu an toàn và bảo vệ hệ thống lưu trữ pin của bạn khỏi việc sử dụng trái phép.
Một BMS với hệ điều hành thời gian thực phản ứng ngay lập tức với mọi thay đổi hoặc mối đe dọa, vì vậy nó giúp tránh thay pin sớm và sửa chữa tốn kém.
Trong bài viết này, chúng tôi đặc biệt chú ý đến lithium-ion (Li-ion) ắc quy. Loại pin này yêu cầu xử lý cẩn thận, vì nó nhạy cảm với nhiệt độ khắc nghiệt, sạc quá mức, và thiếu sạc liên tục. Một BMS có thể cung cấp cách xử lý như vậy.
VÔN & KIỂM SOÁT HIỆN TẠI
Để kiểm soát dòng điện và điện áp của pin, bạn phải cung cấp bảo vệ quá dòng và quá áp trong khi sạc và tránh bị thiếu điện áp trong khi xả pin.
- Các thách thức: Mỗi loại pin đều có dòng điện và điện áp đề xuất
giới hạn sạc và xả. Vượt quá các thông số này có thể dẫn đến quá trình oxy hóa và đoản mạch có thể làm hỏng pin và rút ngắn tuổi thọ của pin. Trong trường hợp xấu nhất, nó có thể là một vụ nổ, Cháy, và điện giật.
- Hành động được đề xuất: Thêm đủ cảm biến vào các ô cho phép
BMS để có dữ liệu và phân tích nó cho các hành động tiếp theo.
Kết quả là, hệ thống có thể kiểm soát hiện tại, Vôn, và trạng thái sạc, tương ứng với điện áp. Trong trường hợp sai lệch so với các giá trị cho phép, BMS có thể sử dụng cầu dao để ngắt mạch và ngừng sạc pin.
BMS có thể cảnh báo người dùng về các vấn đề có thể xảy ra với pin. Trong trường hợp này, hệ thống sẽ gửi báo động hoặc thông báo đẩy và hiển thị trên bảng điều khiển của thiết bị.
BMS, cũng như bộ sạc, có thể sử dụng phương pháp sạc pin có điện áp không đổi/dòng điện không đổi để thực hiện bảo vệ quá dòng và quá áp. Ý tưởng là như sau:
Bạn sạc pin với dòng điện không đổi cho đến khi pin đạt đến một mức điện áp nhất định. Sau đó, bạn sạc pin với điện áp không đổi trong khi dòng điện giảm. Quá trình sạc kết thúc khi dòng điện có giá trị thấp nhất có thể.
Bạn có thể cài đặt giám sát điện áp và dòng điện ở cả cấp độ phần mềm và phần cứng của BMS. Dưới đây là các ví dụ về phần cứng cơ bản mà chúng tôi đã sử dụng cho giải pháp BMS công nghiệp:
- Máy biến dòng điện và điện áp
- Bộ khuếch đại và bộ đệm có bộ chia điện trở để tăng giá trị của dòng điện và điện áp đầu ra
- Bộ chuyển đổi tương tự sang số chuyển đổi các giá trị dòng điện và điện áp thành tín hiệu số
- một vi điều khiển (MCU) để đọc tín hiệu
Khi thiết kế mạch bảo vệ, Bạn phải cẩn thận đấy. Các thiết bị điện tử bổ sung không chỉ làm tăng chi phí BMS mà còn tăng điện trở trong và giảm công suất của pin.
QUẢN LÝ NHIỆT
Quản lý nhiệt là một trong những biện pháp phòng ngừa an toàn pin Li-ion quan trọng nhất cho BMS. Nó bao gồm kiểm soát nhiệt độ pin và giải quyết vấn đề sưởi ấm, làm mát, và điều hòa không khí
- Các thách thức: Pin Li-ion hiệu quả dễ bị tổn thương. Liti là một
kim loại rất dễ phản ứng và dễ cháy, có thể bốc cháy trong nháy mắt khi tiếp xúc với nước và không khí.
Ngay cả nhiệt độ tăng nhẹ hoặc hư hỏng nhẹ đối với pin cũng có thể gây ra hiện tượng thoát nhiệt và đoản mạch., dẫn đến cháy nổ.
Đó là lý do tại sao quản lý nhiệt của pin cực kỳ quan trọng đối với các giải pháp dựa trên Li-ion. Nhiệt độ chấp nhận được đối với pin là:
32˚F đến 113˚F (0˚C đến 45˚C) để sạc
–4˚F đến 140˚F (–20˚C đến 60˚C) để xả
32˚F đến 68˚F (0˚C đến 20˚C) để chứa
- Hành động được đề xuất: Quản lý nhiệt pin của BMS của bạn
hệ thống có thể kiểm tra xem nhiệt độ có nằm trong giới hạn. Để đo nhiệt độ trong và xung quanh pin, bạn có thể sử dụng cảm biến nhiệt độ hoặc điện trở nhiệt - điện trở nhiệt bán dẫn.
BMS phát hiện độ lệch so với các giá trị nhất định và thực hiện các hành động ngay lập tức để tiết kiệm pin.
Ví dụ, một BMS có thể sử dụng điện trở nhiệt và cầu chì nhiệt để bảo vệ pin không bị quá nóng trong quá trình làm việc. Họ sẽ mở mạch và ngắt kết nối pin nếu nhiệt độ tăng quá cao.
Hầu hết các BMS cập nhật đều sử dụng hệ số nhiệt độ âm (NTC) điện trở nhiệt. Chúng rất dễ tiếp thu và có thể phát hiện bất kỳ thay đổi nào về lực cản với tốc độ và độ chính xác cao.
BMS nhiệt tập trung sự chú ý vào pin lithium trong khi sạc và xả. Đầu tiên và quan trọng nhất, nó sẽ theo dõi nhiệt độ của pin bên trong để bảo vệ nó khỏi sự thoát nhiệt và đánh lửa.
Hơn nữa, nó phải bảo vệ pin khỏi các điều kiện môi trường bất lợi. Pin Li-ion rất nhạy cảm với nhiệt độ giảm. Bạn nên sạc hoặc xả chúng ở một nhiệt độ cụ thể. Vượt quá giới hạn có thể dẫn đến lão hóa pin, mất điện, và dừng hoàn toàn.
Một hệ thống quản lý nhiệt đáp ứng mọi trường hợp khẩn cấp. Nó điều chỉnh nhiệt độ hoặc tắt sạc bằng pin làm mát; người hâm mộ; hoặc sưởi ấm, thông gió, và điều hòa không khí (HVAC) hệ thống.
Một tính năng khác được triển khai trong BMS là tản nhiệt. Hệ thống sử dụng nó để loại bỏ nhiệt dư thừa được tạo ra bởi các phản ứng điện hóa trong pin. Phương pháp này bao gồm làm mát bằng không khí và chất lỏng và đối lưu.
Bên cạnh pin, bạn cần đảm bảo quản lý nhiệt của các thiết bị điện tử liên quan đến giải pháp BMS của mình. Một số lượng nhiệt điện trở và bộ ổn nhiệt thích hợp có thể bảo vệ cả hệ thống và người dùng khỏi các nguy cơ nhiệt tiềm ẩn.
PCCC
Khả năng xảy ra hỏa hoạn thấp, nhưng đôi khi điều tồi tệ nhất xảy ra. Trong trường hợp pin bị viêm, hệ thống sẽ cảnh báo bạn ngay lập tức và thực hiện các bước cần thiết để cắt ngắn. Nếu bạn không thể tránh pin quá nóng, đảm bảo BMS của bạn có hệ thống phòng cháy chữa cháy.
- Các thách thức: Hỏa hoạn là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với lithium
BESS.Đó là lý do tại sao bạn phải ghi nhớ tính dễ cháy của công nghệ này và thực hiện mọi hành động cần thiết để ngăn ngừa các sự cố có thể xảy ra.
Tuy nhiên, pin của bạn có thể bắt lửa do lỗi sản xuất.
Các lỗ hổng trong gói tế bào và tấm pin có thể gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong dẫn đến tia lửa điện, Khói, và ngọn lửa.
- Hành động được đề xuất: Sẽ tốt hơn nếu kiểm tra pin cho
lỗi nhà máy trước khi sử dụng. Nó phải là một cuộc kiểm tra chi tiết về pin và gói của nó, các thành phần, và xây dựng.
cài đặt đúng, cách sử dụng, Sự bảo trì, và lưu trữ cũng có thể làm giảm nguy cơ cháy pin. Hành động trong hiện tại, Vôn, và giới hạn nhiệt độ có thể ngăn pin Li-ion của bạn quá nóng và bắt lửa.
Bạn có thể bảo vệ bản thân và BMS của mình khỏi khói thuốc, Cháy, và khí độc bằng cách thiết lập một hệ thống phòng cháy chữa cháy đáng tin cậy.
Đầu báo khói có thể giải quyết vấn đề. Sử dụng BMS có thể phát hiện kịp thời quá trình đốt cháy pin và kết nối với hệ thống làm mát và chữa cháy của tế bào.
Phương pháp xử lý đám cháy phụ thuộc vào kích thước pin và quy mô đánh lửa. Các loại pin nhỏ như điện thoại hoặc máy tính xách tay cần có bình chữa cháy dạng bọt hoặc hóa chất khô ABC để xung quanh phòng cháy chữa cháy. Nước thường được sử dụng cho các đám cháy lớn hơn, nhưng phải có một lượng lớn nước chảy để làm mát pin và loại bỏ oxy do pin bị hỏng tạo ra.
Hệ thống pin càng phức tạp, càng phức tạp thì việc phòng cháy chữa cháy càng cần phải có.
AN NINH MẠNG
Bảo vệ pin khỏi hết giới hạn không phải là vấn đề duy nhất mà BMS có thể giải quyết. Không ai muốn hệ thống của mình bị tấn công hay bị đánh cắp dữ liệu.
- Các thách thức: Rất nhiều BMS là giải pháp IoT. kết nối mạng
cho phép người dùng quan sát và điều khiển hệ thống của họ ở khoảng cách xa. Trong trường hợp này, luôn có nguy cơ xâm phạm quyền riêng tư và tính thống nhất của thông tin. Như vậy, BMS cũng có thể dễ bị tấn công mạng.
Hệ thống cần các tính năng bảo mật BMS mạnh mẽ để chống truy cập trái phép và các hành vi nguy hiểm có thể gây hại cho pin và các mô-đun BMS tương ứng.
- Hành động được đề xuất: Bảo mật hệ thống của bạn bằng cách thực hiện đa dạng
quy trình bảo vệ.
Ngày thứ nhất, đảm bảo rằng chỉ những người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập và kiểm duyệt hệ thống. Để làm điều này, bạn có thể thêm hệ thống nhận dạng người dùng bằng mật khẩu duy nhất và/hoặc các phương pháp xác thực khác.
Để thống nhất và bảo mật dữ liệu, giao thức truyền thông của bạn phải có cơ chế mã hóa mạnh. theo cách này, một BMS có thể duy trì mọi tương tác giữa các phần tử trong khi vẫn giữ bí mật về BMS và người dùng của nó.
cơ sở cung cấp DALY BMS và BMS JBD cho pin LiFePO4 và bộ pin có khả năng chịu tải mạnh, dòng xả liên tục lên đến 200A.
● 4 bảo vệ loạt tế bào
● Nhiều chức năng bảo vệ khi sạc và xả
● Xả quá dòng, quy trình chức năng bảo vệ ngắn mạch của phần cứng
● Quá điện áp, dưới điện áp, xử lý chức năng bảo vệ nhiệt độ và quá tải của phần mềm
● Tính toán SOC chính xác với chức năng học SOC tự động
● Chức năng giao tiếp UART/RS485, có thể đọc tất cả dữ liệu của pin trong thời gian thực và nâng cấp trực tuyến
Có thêm câu hỏi về BMS? nói chuyện với một hồ bơi BMS chuyên gia và nhận được tất cả các câu hỏi của bạn trả lời bây giờ.
