In che modo BMS aumenta la durata della batteria e le prestazioni?
In che modo BMS aumenta la durata della batteria e le prestazioni?
I compiti del BMS includono il controllo della tensione e della corrente, soluzioni di gestione termica, antincendio, e sicurezza informatica. In questo articolo, spieghiamo i principali rischi legati alla batteria e i modi in cui il BMS può superarli.
PROTEZIONE DELLA BATTERIA CON BMS
Una batteria ricaricabile è la chiave di volta di un BMS. Questo componente è piuttosto complicato e sensibile e richiede attenzione e un'attenta manipolazione. Un BMS può farlo. Tutte le sue funzioni intendono sfruttare al meglio la batteria nel più lungo tempo possibile.
così, verificando lo stato di carica e lo stato di salute, un BMS può aumentare la durata della batteria e le sue prestazioni. Stimando lo stato dell'energia e della potenza e bilanciando le celle all'interno di un pacco batteria, può utilizzare il pieno potenziale della batteria e, di conseguenza, il tuo sistema di accumulo di energia della batteria.
A seconda della composizione, le batterie possono essere piuttosto sensibili a un ambiente instabile. Il superamento dei limiti può essere critico per una batteria e può causare la sua caduta e la morte prematura.Inoltre, lo schiacciamento di una batteria può causare danni all'utente. Per esempio, le batterie a base di litio sono famose per la loro infiammabilità ed esplosività in alcuni casi.
Completamente equipaggiato, un BMS può prevedere potenziali pericoli e proteggere sia la batteria che l'utente. Un BMS ben sviluppato dispone di sistemi di sicurezza della batteria che prevengono i cortocircuiti, guasti a terra, e fuga termica. così, un sistema di sicurezza BMS fornisce un trasferimento dati sicuro e difende il sistema di accumulo della batteria da un utilizzo non autorizzato.
Un BMS con un sistema operativo in tempo reale reagisce immediatamente a tutte le modifiche o minacce, quindi aiuta ad evitare la sostituzione anticipata della batteria e riparazioni costose.
In questo articolo, prestiamo particolare attenzione agli ioni di litio (Li-ion) batteria. Questo tipo di batteria richiede un'attenta manipolazione, in quanto è sensibile alle temperature estreme, sovraccarico, e la costante mancanza di carica. Un BMS può fornire tale trattamento.
VOLTAGGIO & CONTROLLO CORRENTE
Per controllare la corrente e la tensione della batteria, è necessario fornire protezione da sovracorrente e sovratensione durante la ricarica ed evitare la sottotensione durante lo scaricamento della batteria.
- La sfida: Ogni tipo di batteria ha suggerito corrente e tensione
limiti di carica e scarica. Il superamento di questi parametri può causare ossidazioni e cortocircuiti che possono danneggiare la batteria e ridurne la durata. Nel peggiore dei casi, potrebbe essere un'esplosione, fuoco, e scossa elettrica.
- Azioni consigliate: L'aggiunta di sensori sufficienti alle celle consente a
BMS per avere dati e analizzarli per ulteriori azioni.
Di conseguenza, il sistema può controllare la corrente, voltaggio, e stato di carica, che è correlato alla tensione. In caso di scostamenti dai valori ammessi, il BMS può utilizzare un interruttore per scollegare il circuito e interrompere la carica della batteria.
BMS può avvisare gli utenti dei possibili problemi della batteria. In questo caso, il sistema invierà un allarme o una notifica push e lo visualizzerà sul pannello del dispositivo.
BMS, così come i caricatori, può utilizzare un metodo di carica della batteria a tensione costante/corrente costante per eseguire la protezione da sovracorrente e sovratensione. L'idea è la seguente:
Si carica la batteria con una corrente costante finché la batteria non raggiunge un certo livello di tensione. Quindi carichi la batteria con una tensione costante mentre la corrente diminuisce. La carica termina quando la corrente ha il valore più basso possibile.
È possibile installare il monitoraggio della tensione e della corrente sia a livello software che hardware del BMS. Ecco alcuni esempi dell'hardware di base che abbiamo utilizzato per una soluzione BMS industriale:
- Trasformatori di corrente e di tensione
- Un amplificatore e un buffer con divisore resistivo per aumentare il valore della corrente e della tensione di uscita
- Un convertitore analogico-digitale che converte i valori di corrente e tensione in segnali digitali
- Un microcontrollore (MCU) per la lettura dei segnali
Quando si progettano circuiti di protezione, devi essere attento. L'elettronica aggiuntiva non solo può aumentare il costo del BMS, ma anche aumentare la resistenza interna e ridurre la potenza della batteria.
GESTIONE TERMICA
La gestione termica è una delle precauzioni di sicurezza della batteria agli ioni di litio più importanti per BMS. Include il controllo della temperatura della batteria e si occupa del riscaldamento, raffreddamento, e aria condizionata
- La sfida: Le efficienti batterie agli ioni di litio sono vulnerabili. Il litio è un
metallo molto reattivo e infiammabile che può infiammarsi in un lampo a contatto con acqua e aria.
Anche un lieve aumento della temperatura o un leggero danno alla batteria può causare instabilità termica e cortocircuito, portando a esplosioni e incendi.
Ecco perché la gestione termica della batteria è estremamente importante per le soluzioni basate sugli ioni di litio. Le temperature accettabili per le batterie sono:
32˚F a 113˚F (0˚C a 45˚C) per la ricarica
–4˚F a 140˚F (Da –20˚C a 60˚C) per lo scarico
32˚F a 68˚F (0˚C a 20˚C) per la conservazione
- Azioni consigliate: La gestione termica della batteria del tuo BMS
il sistema può verificare che la temperatura rientri nei limiti. Per misurare la temperatura all'interno e intorno alla batteria, è possibile utilizzare sensori di temperatura o termistori — resistori termici a semiconduttore.
Un BMS rileva le deviazioni da determinati valori e intraprende azioni immediate per risparmiare la batteria.
Per esempio, un BMS può applicare termistori e fusibili termici per proteggere la batteria dal surriscaldamento durante il lavoro. Apriranno il circuito e disconnetteranno la batteria se la temperatura aumenta troppo.
La maggior parte dei BMS aggiornati utilizza un coefficiente di temperatura negativo (NTC) termistori. Sono molto ricettivi e possono rilevare qualsiasi variazione della resistenza con elevata velocità e precisione.
Un BMS termico focalizza l'attenzione sulle batterie al litio durante la carica e la scarica. Innanzitutto, dovrebbe tenere traccia della temperatura della batteria all'interno per proteggerla dall'instabilità termica e dall'accensione.
Inoltre, deve proteggere la batteria da condizioni ambientali sfavorevoli. Le batterie agli ioni di litio sono molto sensibili alle cadute di temperatura. Dovresti caricarli o scaricarli a una temperatura specifica. Il superamento dei limiti può causare la senescenza della batteria, perdita di potenza, e completo arresto.
Un sistema di gestione termica risponde a qualsiasi emergenza. Regola la temperatura o spegne il caricabatterie utilizzando il raffreddamento della batteria; fan; o riscaldamento, ventilazione, e aria condizionata (HVAC) sistemi.
Un'altra caratteristica implementata in BMS è la dissipazione del calore. Il sistema lo utilizza per rimuovere il calore in eccesso generato dalle reazioni elettrochimiche in una batteria. Il metodo include il raffreddamento ad aria e liquido e la convezione.
Oltre alla batteria, è necessario proteggere la gestione termica dell'elettronica coinvolta nella soluzione BMS. Un numero adeguato di termistori e termostati può difendere sia il sistema che l'utente da potenziali rischi termici.
ANTINCENDIO
Le possibilità che si verifichi un incendio sono basse, ma a volte succede il peggio. In caso di infiammazione della batteria, il sistema dovrebbe avvisarti immediatamente e prendere le misure necessarie per interromperlo. Se non è possibile evitare il surriscaldamento della batteria, assicurati che il tuo BMS abbia un sistema antincendio.
- La sfida: Il fuoco è una delle minacce più gravi per un litio
BESS.Ecco perché devi tenere a mente l'infiammabilità di questa tecnologia e intraprendere tutte le azioni necessarie per prevenire possibili problemi.
Tuttavia, la tua batteria può prendere fuoco a causa di difetti di fabbricazione.
I difetti nei pacchetti di celle e nelle piastre della batteria possono causare cortocircuiti interni che provocano scintille, Fumo, e fiamme.
- Azioni consigliate: Sarebbe bene controllare una batteria
difetti di fabbrica prima dell'uso. Deve essere un esame dettagliato della batteria e del suo pacchetto, componenti, e costruzione.
Installazione corretta, utilizzo, Manutenzione, e lo stoccaggio può anche ridurre il rischio di incendio della batteria. Agire all'interno della corrente, voltaggio, e le restrizioni di temperatura possono impedire il surriscaldamento e l'accensione della batteria agli ioni di litio.
Puoi proteggere te stesso e il tuo BMS dal fumo, fuoco, e gas tossici stabilendo un affidabile sistema di protezione antincendio.
I rilevatori di fumo possono risolvere il problema. L'uso di un BMS può rilevare prontamente la combustione della batteria e connettersi ai sistemi di raffreddamento delle celle e antincendio.
I metodi di gestione del fuoco dipendono dalle dimensioni della batteria e da una scala di accensione. Piccole batterie come telefoni o laptop necessitano di un estintore a schiuma o di un prodotto chimico secco ABC da tenere in giro per la protezione antincendio. L'acqua è comunemente usata per incendi più grandi, ma deve essere una grande quantità di acqua corrente per raffreddare la batteria ed eliminare l'ossigeno creato dalla batteria che si rompe.
Più complesso è il sistema di batterie, più complicata è la protezione antincendio che dovrebbe avere.
SICUREZZA informatica
Proteggere la batteria dall'esaurimento dei limiti non è l'unico problema che il BMS può risolvere. Nessuno vuole che il proprio sistema subisca attacchi o furto di dati.
- La sfida: Molti BMS sono soluzioni IoT. Connessioni Internet
consentire agli utenti di osservare e controllare i propri sistemi a distanza. In questo caso, c'è sempre il rischio di compromettere la privacy e l'unità delle informazioni. così, BMS può anche essere suscettibile di attacchi informatici.
Il sistema necessita di solide funzionalità di sicurezza BMS per resistere all'accesso non autorizzato e ad atti dannosi che possono essere dannosi per la batteria e i moduli BMS corrispondenti.
- Azioni consigliate: Proteggi il tuo sistema effettuando diverse
processi di salvaguardia.
Primo, assicurarsi che solo gli utenti autorizzati possano accedere e moderare il sistema. Per farlo, è possibile aggiungere un sistema di identificazione utente con password univoche e/o altri metodi di autenticazione.
Per l'unità e la sicurezza dei dati, il tuo protocollo di comunicazione dovrebbe avere potenti meccanismi di crittografia. In questo modo, un BMS può mantenere qualsiasi interazione tra gli elementi mantenendo la segretezza sul BMS e sul suo utente.
Basen fornisce DALY BMS e JBD BMS per batterie LiFePO4 e pacchi batteria con elevata capacità di carico, corrente di scarica continua fino a 200 A.
● 4 protezione della serie cellulare
● Varie funzioni di protezione per la carica e la scarica
● Scarica per sovracorrente, protezione da cortocircuito processi funzionali dell'hardware
● Sovratensione, sotto tensione, elaborazione della funzione di protezione da temperatura e sovraccarico del software
● Calcolo SOC accurato con funzione di apprendimento SOC automatico
● Funzione di comunicazione UART/RS485, può leggere tutti i dati della batteria in tempo reale e aggiornarli online
Hai altre domande su BMS? Parla con un piscina BMS esperto e ottieni risposta a tutte le tue domande adesso.
