Как BMS увеличивает срок службы батареи и производительность?
Как BMS увеличивает срок службы батареи и производительность?
Задачи BMS включают контроль напряжения и тока, решения для управления температурным режимом, противопожарная защита, и кибербезопасность. В этой статье, мы объясняем основные риски, связанные с батареями, и способы, с помощью которых BMS может их преодолеть.
ЗАЩИТА АККУМУЛЯТОРА С BMS
Аккумуляторная батарея является краеугольным камнем BMS. Этот компонент достаточно сложен и чувствителен, требует внимания и бережного обращения.. BMS может сделать это. Все его функции направлены на то, чтобы максимально использовать аккумулятор в максимально возможное время..
Таким образом, путем проверки состояния заряда и состояния здоровья, BMS может увеличить срок службы батареи и ее производительность. Путем оценки состояния энергии и состояния мощности и балансировки ячеек внутри аккумуляторной батареи, он может использовать весь потенциал батареи и, как результат, ваша система хранения энергии батареи.
В зависимости от состава, батареи могут быть довольно чувствительны к нестабильному окружению. Превышение предельных значений может иметь критическое значение для аккумулятора и привести к его выходу из строя и преждевременному выходу из строя., раздавливание батареи может причинить вред пользователю. Например, литиевые батареи печально известны своей воспламеняемостью и взрывоопасностью в некоторых случаях.
Полностью оборудованная, BMS может предсказать потенциальную опасность и защитить как аккумулятор, так и пользователя. Хорошо развитая BMS имеет системы безопасности аккумуляторов, предотвращающие короткие замыкания., замыкания на землю, и тепловой разгон. Таким образом, система безопасности BMS обеспечивает безопасную передачу данных и защищает вашу аккумуляторную систему хранения от несанкционированного использования.
BMS с операционной системой реального времени немедленно реагирует на все изменения или угрозы, так что это помогает избежать ранней замены батареи и дорогостоящего ремонта.
В этой статье, уделяем особое внимание литий-ионному (Литий-ионный) аккумулятор. Аккумуляторы этого типа требуют бережного обращения., так как он чувствителен к экстремальным температурам, перезарядка, и постоянное отсутствие зарядки. BMS может обеспечить такое лечение.
НАПРЯЖЕНИЕ & ТЕКУЩИЙ КОНТРОЛЬ
Для контроля тока и напряжения батареи, вы должны обеспечить защиту от перегрузки по току и перенапряжению во время зарядки и избегать пониженного напряжения при разрядке аккумулятора.
- Соревнование: Для каждого типа батареи рекомендованы ток и напряжение.
ограничения на зарядку и разрядку. Превышение этих параметров может привести к окислению и короткому замыканию, что может привести к повреждению аккумулятора и сокращению срока его службы.. В худшем случае, это может быть взрыв, Огонь, и поражение электрическим током.
- Рекомендуемые действия: Добавление достаточного количества датчиков к ячейкам позволяет
BMS иметь данные и анализировать их для дальнейших действий.
Как результат, система может контролировать ток, Напряжение, и состояние заряда, что соответствует напряжению. При отклонениях от допустимых значений, BMS может использовать прерыватель, чтобы разъединить цепь и прекратить зарядку аккумулятора..
BMS может предупреждать пользователей о возможных проблемах с аккумулятором. В таком случае, система отправит сигнал тревоги или push-уведомление и отобразит его на панели устройства.
BMS, а также зарядные устройства, может использовать метод зарядки батареи постоянным напряжением/постоянным током для защиты от перегрузки по току и перенапряжению. Идея заключается в следующем:
Вы заряжаете аккумулятор постоянным током, пока аккумулятор не достигнет определенного уровня напряжения.. Затем вы заряжаете аккумулятор постоянным напряжением, пока ток падает.. Зарядка закончена, когда ток имеет наименьшее возможное значение.
Вы можете установить мониторинг напряжения и тока как на программном, так и на аппаратном уровне вашей BMS.. Вот примеры основного оборудования, которое мы использовали для промышленного решения BMS.:
- Трансформаторы тока и напряжения
- Усилитель и буфер с резистивным делителем для увеличения значения выходного тока и напряжения
- Аналого-цифровой преобразователь, преобразующий значения тока и напряжения в цифровые сигналы.
- Микроконтроллер (MCU) для чтения сигналов
При проектировании цепей защиты, ты должен быть осторожен. Дополнительная электроника может не только увеличить стоимость BMS, но также увеличить внутреннее сопротивление и снизить мощность батареи..
УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ
Управление температурным режимом является одной из наиболее важных мер предосторожности при работе с литий-ионными аккумуляторами для BMS.. Он включает в себя контроль температуры батареи и занимается нагревом, охлаждение, и кондиционер
- Соревнование: Эффективные литий-ионные аккумуляторы уязвимы. Литий представляет собой
очень реактивный и легковоспламеняющийся металл, который может мгновенно вспыхнуть при контакте с водой и воздухом..
Даже незначительное повышение температуры или незначительное повреждение аккумулятора может привести к тепловому разгону и короткому замыканию., привести к взрыву и пожару.
Вот почему управление температурным режимом батареи чрезвычайно важно для решений на основе литий-ионных аккумуляторов.. Допустимые температуры для аккумуляторов:
32˚F до 113˚F (0˚С до 45˚С) для зарядки
от –4˚F до 140˚F (от –20°C до 60°C) для разрядки
32˚F до 68˚F (0˚С до 20˚С) для хранения
- Рекомендуемые действия: Управление температурным режимом батареи вашей BMS
система может проверить, что температура находится в пределах. Для измерения температуры внутри и вокруг батареи, можно использовать датчики температуры или термисторы — полупроводниковые терморезисторы.
BMS обнаруживает отклонения от определенных значений и предпринимает немедленные действия для экономии заряда батареи..
Например, BMS может применять термисторы и термопредохранители для защиты аккумулятора от перегрева во время работы.. Они разомкнут цепь и отключат аккумулятор, если температура поднимется слишком высоко..
В большинстве современных BMS используется отрицательный температурный коэффициент. (НТК) термисторы. Они очень восприимчивы и могут обнаруживать любые изменения сопротивления с высокой скоростью и точностью..
Тепловая BMS фокусирует внимание на литиевых батареях во время зарядки и разрядки. Прежде всего, он должен отслеживать температуру батареи внутри, чтобы защитить ее от теплового разгона и воспламенения.
более того, он должен защищать аккумулятор от неблагоприятных условий окружающей среды. Литий-ионные аккумуляторы очень чувствительны к перепадам температуры. Вы должны заряжать или разряжать их при определенной температуре.. Превышение лимитов может привести к старению батареи, потеря мощности, и полная остановка.
Система терморегулирования реагирует на любую аварийную ситуацию. Он регулирует температуру или отключает зарядное устройство, используя охлаждение батареи.; фанаты; или отопление, вентиляция, и кондиционер (ОВКВ) системы.
Еще одна функция, реализованная в BMS, — отвод тепла.. Система использует его для отвода избыточного тепла, образующегося в результате электрохимических реакций в батарее.. Способ включает воздушное и жидкостное охлаждение и конвекцию..
Помимо батареи, вам необходимо обеспечить управление температурным режимом электроники, используемой в вашем решении BMS. Надлежащее количество термисторов и термостатов может защитить как систему, так и пользователя от потенциальных тепловых опасностей..
ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА
Вероятность возгорания низкая, но иногда случается худшее. В случае возгорания аккумулятора, система должна немедленно предупредить вас и предпринять необходимые шаги, чтобы прервать его. Если вы не можете избежать перегрева батареи, убедитесь, что ваша BMS имеет систему противопожарной защиты.
- Соревнование: Пожар – одна из самых серьезных угроз для литиевого
BESS. Вот почему вы должны помнить о воспламеняемости этой технологии и предпринимать все необходимые действия для предотвращения возможных проблем..
Тем не менее, ваша батарея может загореться из-за производственного брака..
Дефекты в блоках элементов и пластинах аккумуляторов могут вызывать внутренние короткие замыкания, приводящие к искрению., дым, и пламя.
- Рекомендуемые действия: Хорошо бы проверить аккумулятор
заводские дефекты до использования. Это должно быть детальное изучение батареи и ее упаковки., составные части, и строительство.
Правильная установка, Применение, техническое обслуживание, и хранение также может снизить риск возгорания батареи.. Действующий в рамках текущего, Напряжение, и температурные ограничения могут предотвратить перегрев и воспламенение литий-ионной батареи..
Вы можете защитить себя и свою BMS от дыма, Огонь, и токсичных газов путем создания надежной системы противопожарной защиты.
Датчики дыма решат проблему. С помощью BMS можно быстро обнаружить сгорание батареи и подключиться к системам охлаждения и пожаротушения..
Методы борьбы с пожаром зависят от размера батареи и шкалы воспламенения.. Небольшие батареи, такие как телефоны или ноутбуки, нуждаются в пенном огнетушителе или сухом химикате ABC для защиты от пожара.. Вода обычно используется для тушения крупных пожаров., но это должно быть большое количество проточной воды, чтобы охладить батарею и избавиться от кислорода, образующегося при поломке батареи..
Чем сложнее аккумуляторная система, тем сложнее должна быть противопожарная защита.
КИБЕРБЕЗОПАСНОСТЬ
Защита батареи от разрядки до предела — не единственная проблема, которую может решить BMS.. Никто не хочет, чтобы их система пострадала от атак или кражи данных..
- Соревнование: Многие BMS являются решениями IoT. Интернет-соединения
позволяют пользователям наблюдать за своими системами и управлять ими на расстоянии. В таком случае, всегда есть риск нарушения конфиденциальности и единства информации. Таким образом, BMS также может быть подвержена кибератакам..
Системе необходимы надежные функции безопасности BMS для защиты от несанкционированного доступа и злонамеренных действий, которые могут нанести вред аккумулятору и соответствующим модулям BMS..
- Рекомендуемые действия: Защитите свою систему, выполнив различные
защитные процессы.
Первый, убедитесь, что только авторизованные пользователи могут получить доступ и модерировать систему. Сделать это, вы можете добавить систему идентификации пользователей с уникальными паролями и/или другими подходами аутентификации.
Для единства данных и безопасности, ваш протокол связи должен иметь надежные механизмы шифрования. Этим способом, BMS может поддерживать любые взаимодействия между элементами, сохраняя при этом секретность BMS и ее пользователя..
Басен предоставляет ДАЛИ БМС а также JBD BMS для аккумуляторов LiFePO4 и аккумуляторных блоков с большой нагрузочной способностью, постоянный ток разряда до 200А.
● 4 защита серии ячеек
● Различные функции защиты для зарядки и разрядки
● Перегрузка по току, функциональные процессы аппаратных средств защиты от короткого замыкания
● Перенапряжение, под напряжением, программная обработка функций защиты от перегрева и перегрузки
● Точный расчет SOC с функцией автоматического обучения SOC
● Функция связи UART/RS485, может считывать все данные батареи в режиме реального времени и обновлять онлайн
Есть еще вопросы о BMS? Поговорите с бассейн BMS специалист и получить ответы на все вопросы в настоящее время.
