Hur ökar BMS batteritiden och prestanda?
Hur ökar BMS batteritiden och prestanda?
BMS-uppgifter inkluderar spännings- och strömstyrning, lösningar för värmehantering, brandskydd, och cybersäkerhet. I den här artikeln, vi förklarar de viktigaste batterirelaterade riskerna och hur BMS kan övervinna dem.
BATTERISKYDD MED BMS
Ett uppladdningsbart batteri är en slutsten i ett BMS. Denna komponent är ganska komplicerad och känslig och kräver uppmärksamhet och noggrann hantering. En BMS kan göra detta. Alla dess funktioner syftar till att få ut det mesta av batteriet på längsta möjliga tid.
Således, genom att kontrollera laddningstillstånd och hälsotillstånd, en BMS kan öka batteritiden och dess prestanda. Genom att uppskatta energitillståndet och krafttillståndet och balansera celler inuti ett batteripaket, den kan utnyttja batteriets fulla potential och, som ett resultat, ditt batterienergilagringssystem.
Beroende på sammansättningen, batterier kan vara ganska känsliga för en instabil omgivning. Att överskrida gränsvärdena kan vara kritiskt för ett batteri och kan orsaka att det går sönder och tidig död. Dessutom, ett batteris krossning kan skada användaren. Till exempel, litiumbaserade batterier är ökända för sin lättantändlighet och explosivitet i vissa fall.
Fullt utrustad, ett BMS kan förutsäga potentiella faror och skydda både batteriet och användaren. Ett välutvecklat BMS har batterisäkerhetssystem som förhindrar kortslutning, jordfel, och termisk flykt. Således, ett BMS-säkerhetssystem ger säker dataöverföring och skyddar ditt batterilagringssystem från osanktionerad användning.
Ett BMS med ett realtidsoperativsystem reagerar på alla förändringar eller hot omedelbart, så det hjälper till att undvika tidigt batteribyte och dyr reparation.
I den här artikeln, vi ägnar särskild uppmärksamhet åt en litiumjon (Li-ion) batteri. Denna typ av batteri kräver noggrann hantering, eftersom den är känslig för extrema temperaturer, överladdning, och konstant brist på laddning. En BMS kan ge sådan behandling.
SPÄNNING & NUVARANDE KONTROLL
För att kontrollera batteriets ström och spänning, du måste tillhandahålla överströms- och överspänningsskydd under laddning och undvika underspänning när du laddar ur batteriet.
- Utmaningen: Varje batterityp har föreslagit ström och spänning
gränser för laddning och urladdning. Att överskrida dessa parametrar kan leda till oxidation och kortslutning som kan skada batteriet och förkorta dess livslängd. I värsta fall, det kan vara en explosion, brand, och elektrisk stöt.
- Rekommenderade åtgärder: Att lägga till tillräckligt många sensorer i cellerna tillåter en
BMS för att ha data och analysera det för ytterligare åtgärder.
Som ett resultat, systemet kan styra strömmen, Spänning, och laddningstillstånd, som korrelerar med spänningen. Vid avvikelser från tillåtna värden, BMS kan använda en brytare för att koppla bort kretsen och sluta ladda batteriet.
BMS kan varna användare om batteriets möjliga problem. I detta fall, systemet skickar ett larm eller push-meddelande och visar det på enhetens panel.
BMS, samt laddare, kan använda en batteriladdningsmetod med konstant spänning/konstant ström för att utföra överströms- och överspänningsskydd. Tanken är följande:
Du laddar batteriet med konstant ström tills batteriet når en viss spänningsnivå. Sedan laddar du batteriet med konstant spänning medan strömmen sjunker. Laddningen är över när strömmen har lägsta möjliga värde.
Du kan installera spännings- och strömövervakning på både mjukvaru- och hårdvarunivå för ditt BMS. Här är exempel på den grundläggande hårdvaran vi använde för en industriell BMS-lösning:
- Ström- och spänningstransformatorer
- En förstärkare och en buffert med en resistiv delare för att öka värdet på utströmmen och spänningen
- En analog-till-digital-omvandlare som omvandlar ström- och spänningsvärdena till digitala signaler
- En mikrokontroller (MCU) för att läsa signaler
Vid design av skyddskretsar, du måste vara försiktig. Extra elektronik kan inte bara öka BMS-kostnaden utan också öka det interna motståndet och minska batteriets kraft.
TERMISK HANTERING
Termisk hantering är en av de viktigaste säkerhetsåtgärderna för litiumjonbatterier för BMS. Den inkluderar batteritemperaturkontroll och handlar om uppvärmning, kyl-, och luftkonditionering
- Utmaningen: Effektiva Li-ion-batterier är sårbara. Litium är en
mycket reaktiv och brandfarlig metall som kan flamma upp blixtsnabbt när den kommer i kontakt med vatten och luft.
Även en mindre temperaturökning eller mindre skada på batteriet kan orsaka termisk flykt och kortslutning, leder till explosion och brand.
Det är därför som batterivärmehantering är extremt viktig för Li-jon-baserade lösningar. Acceptabla temperaturer för batterier är:
32˚F till 113˚F (0˚C till 45˚C) för laddning
–4˚F till 140˚F (–20˚C till 60˚C) för urladdning
32˚F till 68˚F (0˚C till 20˚C) för förvaring
- Rekommenderade åtgärder: Din BMS:s batterivärmehantering
systemet kan kontrollera att temperaturen ligger inom gränserna. För att mäta temperaturen i och runt batteriet, du kan använda temperatursensorer eller termistorer — termiska halvledarmotstånd.
En BMS upptäcker avvikelser från vissa värden och vidtar omedelbara åtgärder för att spara på batteriet.
Till exempel, en BMS kan använda termistorer och termiska säkringar för att skydda batteriet från överhettning under arbete. De kommer att öppna kretsen och koppla bort batteriet om temperaturen stiger för högt.
De flesta moderna BMS använder negativ temperaturkoefficient (NTC) termistorer. De är mycket mottagliga och kan upptäcka alla förändringar i motstånd med hög hastighet och noggrannhet.
En termisk BMS fokuserar uppmärksamheten på litiumbatterier under laddning och urladdning. Först och främst, den bör spåra temperaturen på batteriet inuti för att skydda det från termisk rusning och antändning.
vidare, det måste skydda batteriet mot ogynnsamma miljöförhållanden. Li-ion-batterier är mycket känsliga för temperaturfall. Du bör ladda eller ladda ur dem vid en viss temperatur. Överskridande av gränsvärden kan leda till att batteriet åldras, förlust av kraft, och helt stopp.
Ett värmeledningssystem reagerar på alla nödsituationer. Den justerar temperaturen eller stänger av laddaren med batterikylning; fans; eller uppvärmning, ventilation, och luftkonditionering (VVS) system.
En annan funktion implementerad i BMS är värmeavledning. Systemet använder det för att avlägsna överskottsvärme som genereras av elektrokemiska reaktioner i ett batteri. Metoden innefattar luft- och vätskekylning och konvektion.
Förutom batteriet, du måste säkra den termiska hanteringen av elektronik som ingår i din BMS-lösning. Ett korrekt antal termistorer och termostater kan skydda både systemet och användaren från potentiella termiska faror.
BRANDSKYDD
Risken för brand är låg, men ibland händer det värsta. Vid batteriinflammation, systemet bör varna dig omedelbart och vidta nödvändiga åtgärder för att avbryta det. Om du inte kan undvika att batteriet överhettas, se till att din BMS har ett brandskyddssystem.
- Utmaningen: Eld är ett av de allvarligaste hoten mot litium
BESS. Det är därför du måste ha i åtanke att denna teknik är brandfarlig och vidta alla nödvändiga åtgärder för att förhindra eventuella problem.
Ändå kan ditt batteri fatta eld på grund av tillverkningsfel.
Defekterna i cellpaket och batteriplattor kan orsaka inre kortslutningar som leder till gnistor, rök, och lågor.
- Rekommenderade åtgärder: Det skulle vara bra att kolla efter ett batteri
fabriksfel före användning. Det måste vara en detaljerad undersökning av batteriet och dess förpackning, komponenter, och konstruktion.
Korrekt installation, användande, underhåll, och förvaring kan också minska risken för batteribrand. Agerar inom nuvarande, Spänning, och temperaturbegränsningar kan förhindra att ditt Li-ion-batteri överhettas och antänds.
Du kan skydda dig själv och din BMS från rök, brand, och giftiga gaser genom att etablera ett tillförlitligt brandskyddssystem.
Rökdetektorer kan lösa problemet. Att använda en BMS kan omedelbart upptäcka batteriförbränning och ansluta till cellkylning och brandsläckningssystem.
Metoder för brandhantering beror på batteristorlek och en antändningsskala. Små batterier som telefoner eller bärbara datorer behöver en skumsläckare eller ABC torrkemikalie för att förvaras runt för brandskydd. Vatten används vanligtvis vid större bränder, men det måste vara en stor mängd rinnande vatten för att kyla ner batteriet och bli av med syre som skapas av att batteriet går sönder.
Ju mer komplext batterisystem, desto mer komplicerat brandskydd ska det ha.
CYBERSÄKERHET
Att skydda batteriet från att ta slut är inte det enda problemet som BMS kan lösa. Ingen vill att deras system ska drabbas av attacker eller att data stjäls.
- Utmaningen: Många BMS är IoT-lösningar. Internetanslutningar
gör det möjligt för användare att observera och kontrollera sina system på avstånd. I detta fall, det finns alltid en risk att äventyra integriteten och informationens enhetlighet. Således, BMS kan också vara känsligt för cyberattacker.
Systemet behöver robusta BMS-säkerhetsfunktioner för att motstå obehörig åtkomst och skadliga handlingar som kan vara skadliga för batteriet och motsvarande BMS-moduler.
- Rekommenderade åtgärder: Säkra ditt system genom att utföra olika
skydda processer.
Först, se till att endast auktoriserade användare kan komma åt och moderera systemet. Att göra detta, du kan lägga till ett användaridentifieringssystem med unika lösenord och/eller andra autentiseringsmetoder.
För dataenhet och säkerhet, ditt kommunikationsprotokoll bör ha starka krypteringsmekanismer. På det här sättet, en BMS kan upprätthålla alla interaktioner mellan elementen samtidigt som sekretess bevaras om BMS och dess användare.
Basen tillhandahåller DALY BMS och JBD BMS för LiFePO4-batterier och batteripaket med stark lastkapacitet, kontinuerlig urladdningsström upp till 200A.
● 4 cellserieskydd
● Olika skyddsfunktioner för laddning och urladdning
● Urladdning över ström, kortslutningsskydd funktionella processer för hårdvara
● Överspänning, under spänning, temperatur- och överbelastningsskyddsfunktion bearbetning av programvara
● Noggrann SOC-beräkning med automatisk SOC-inlärningsfunktion
● UART/RS485 kommunikationsfunktion, kan läsa all data om batteriet i realtid och uppgradera online
Har du fler frågor om BMS? Prata med a simbassäng BMS expert och få svar på alla dina frågor nu.
