Как работает bms: Плата защиты Battery Monitoring System (BMS) для литий-ионных аккумуляторов

Содержание

Плата защиты Battery Monitoring System (BMS) для литий-ионных аккумуляторов

Е-ветерок.ру
Энергия ветра и солнца

>Разделы сайта

  • Мой небольшой опыт
  • Разные мои самоделки
  • Расчёт и изготовление лопастей
  • Изготовление генераторов
  • Готовые расчёты ветряков
  • Дисковые аксиальные ветряки
  • Из асинхронных двигателей
  • Ветряки из авто-генераторов
  • Вертикальные ветряки
  • Парусные ветрогенераторы
  • Самодельные солнечные панели
  • Аккумуляторы
  • Контроллеры инверторы
  • Альтернативное эл. статьи
  • Личный опыт людей
  • Ветрогенераторы Ян Корепанов
  • Ответы на вопросы
  • >Последние записи

    >
    Тест lifepo4, зависимость напряжения и ёмкости

    >
    Активный балансир для литиевых АКБ

    >
    Дешёвый электро-велосипед

    >
    Контроллер ФОТОН 150/50 MPPT WI-FI

    >
    Отчёт о состоянии электростанции весна 2019

    >
    Инвертор SILA +MPPT

    >
    Гибридные инверторы SILA

    >
    Реле напряжения XH-M609

    >
    DC 300V 100A ваттметр

    >
    ZT-X RM409B True-RMS цифровой мультиметр

    >
    Электровелосипед, передний привод на my1016

  • org/Breadcrumb»>

    Главная

  • >Аккумуляторы раздел





  • Хочу описать своё виденье о том какой должна быть плата защиты для литий ионных аккумуляторов различной химии и различной ёмкости. Сейчас конечно очень большой выбор различных BMS для li-ion аккумуляторов. Но простые BMS имеют жёсткие и слишком критические настройки срабатывания, от чего часто аккумуляторы выходят из строя (в основном разбухают от перезаряда). А продвинутые BMS имеющие множество компонентов и умеющие измерять даже внутреннее сопротивление ячеек, и через ПК и интернет настраиваться и обмениваться данными, стоят пока очень дорого, и из-за своей сложности они сложны в использовании для простых людей, а так-же их стоимость высока.

    Думаю сейчас самая большая проблема в использовании литий-ионных аккумуляторов большой емкости это системы контроля и защиты таких аккумуляторов. Решения я повторюсь уже есть, но их можно пересчитать по пальцам, и они дорогие и не совсем универсальные, хотя в этом направлении прогресс не стоит на месте.

    Само слово BMS означает Battery Monitoring System то-есть система мониторинга батареи, и этим коротким обозначением могут называться как простые аналоговые платы защиты, так и сложные микро-компьютерные системы мониторинга литий-ионных АКБ. Но как я уже написал выше — первые слишком примитивные и имеют слишком критические настройки срабатывания, а вторые слишком навороченные и дорогие. Но нет такой battery monitoring system, которая была-бы дешёвая и простая, но в тоже время имела возможность настройки под различные типы li-ion аккумуляторов, а так-же настройки отсечки заряд/разряд и настройки балансировки.

    Фото плат защиты литий-ионных аккумуляторов


    BMS для lifepo4


    На этом фото простая и дешёвая плата защиты для lifepo4 аккумуляторов 4s 12v(4 ячейки). Такие BMS обычно устанавливаются внутри аккумуляторов, например в аккумуляторах электро-инструмента



    Платы защиты BMS могут быть различных размеров и на различное количество ячеек, то-есть отдельных аккумуляторов. Принцип работы таких плат очень простой, они отслеживают напряжение на каждой ячейке аккумулятора. И если на любой ячейке напряжение превысит порог срабатывания, то в BMS сработают силовые транзисторы и отключат аккумулятор от зарядного или потребителей. Так-же при установленном напряжении включается балансировка. Основной параметр, на который стоит обращать внимание это ток, на который рассчитана плата защиты.

    Ниже на фото более дорогая и полнофункциональная BMS

    BMS


    Есть и такие полноценные BMS, которые настраиваются и отображают все данные аккумулятора на ПК. Так-же имеют и дополнительный lcd дисплей для отображения текущего состояния АКБ



    Так-же существуют и другие виды BMS, например ориентированные на работу в составе солнечной электростанции, н так-же они могут использоваться и в электро-транспорте.

    BMS


    Контроллер для литий-ионных аккумуляторов с полным контролем состояния ячеек и отображением состояния на ПК и lcd дисплее



    Ну и еще пример BMS созданной для электромобилей

    BMS для электромобиля


    Контроллер и мониторинг работы литий-ионных аккумуляторов для электромобилей

    Достоинства и недостатки различных BMS



    Дешёвые аналоговые платы защиты в основном предназначены для электротранспорта и электроинструмента, и имеют критические пороги защиты и балансировки, по-этому они не могут работать в буферном режиме и при этом балансировать ячейки. Это приводит к дисбалансу и частому срабатыванию защиты и перезаряду ячеек. А дорогие BMS умеют всё, но стоят очень дорого как я считаю, и рассчитаны на большие ёмкости, а для АКБ небольшой ёмкости эти BMS будут стоить дороже чем сам аккумулятор.

    Концепция моей BMS



    1. Я думаю вполне достаточно контролировать ячейки и аккумулятор в целом только по напряжению, не усложняя дополнительными измерениями тока и сопротивления. Да, конечно для точного определения ёмкости и токов проходящих в цепи хотелось бы знать всё. Но обычному пользователю совершенно не интересно какие токи там блуждают между ячейками, их внутреннее сопротивление, или просто ток заряда/разряда. И ток зарядки обычно показывают контроллеры, через которые происходит заряд АКБ. А так-же если нет, то можно поставить амперметр отдельно. Думаю кроме измерения напряжения ничего больше мерить не нужно и по нему довольно точно можно видеть состояние АКБ и по отдельности ячеек.


    2. Еще думаю абсолютно лишние датчики температуры, так-как это лишние провода если плата защиты устанавливается не на АКБ. Ну и перегрев аккумулятора может происходить при огромных токах заряда/разряда что обычно никогда не происходит. Обычно аккумуляторы заряжаются и разряжаются небольшими токами относительно ёмкости, и скажем акб ёмкостью 100Ач никто не будет заряжать током 300-500А и разряжать такими токами. По этому перегрев при исправных ячейках просто невозможен.


    3. Плата защиты АКБ обязательно должна иметь возможность настраиваться под разные типы li-ion АКБ, и настройки порогов балансировки. И для этого должен быть установлен дисплей и кнопочки управления. Конечно сейчас можно легко сделать связь с ПК и работать с настройками через программное обеспечение. Но это не удобно так-как ПК не всегда под рукой, да и проще видеть происходящее и настраивать прямо на BMS, чем соединяться с ПК, тем-более что не все уверенные пользователи ПК. В общем я за хороший и большой дисплей на самой BMS, а связь с ПК и мониторинг с записью логов просто ни к чему.


    4. Настройка работы должна заключаться в следующем: Установка порога напряжения при котором отключается зарядное устройство. Например для lifepo4 это 3.6-3.9 вольт на ячейку. При этом порог отключения должен вручную изменяться и указываться любой, хоть 3,40вольт, хоть 4.30вольт, то-есть под любой тип литий-ионных аккумуляторов. И для работы в буферном режиме где аккумулятор находится постоянно под напряжением и 100% постоянный заряд губительно влияет на ячейки (они вздуваются).

    При этом на плате не нужны встроенные силовые ключи для размыкания контакта. Вообще заряд и разряд нужно разделить на два раздельных канала, чтобы при отключении зарядного устройства от АКБ потребители не оказались в ситуации когда акб отключен и они питаются только от зарядного устройства. А в качестве ЗУ могут быть и солнечные батареи, и ветрогенератор, и любой другой источник с нестабильным и повышенным напряжением, от которого без АКБ могут сгореть подключенные потребители. Вот чтобы этого не случилось (как уже случалось) нужно разделить каналы отключения зарядки и потребителей.

    При этом не нужно ставить на плате транзисторные ключи на определенный ток, так-как кому-то скажем хватит и 10А, а кому-то и 200А мало. Вместо ключей можно просто сделать маломощные выводы скажем с током на 1А, на которые можно вешать обычные или твердотельные реле, которыми и отключать зарядку и потребителей. Например если у вас ток зарядки не превышает 20А, то ставим на заряд реле на 20А. А если разряд через инвертор бывает токами до 100А, то ставить реле отключения потребителей на 100А.


    5. Пороги балансировки ячеек тоже должны настраиваться и ток балансировки должен быть довольно мощный, думаю до 5А на случай использования некачественных ячеек с разным внутренним сопротивлением и разной емкости. Вот здесь можно использовать технологию PWM для установки тока балансировки. Или к примеру сделать возможность смены балансировочных резисторов на разный ток.

    Внешний вид контроллера li-ion аккумуляторов



    По внешнему виду я хочу видеть примерно такое устройство. Та-же с дисплеем, только раза в три побольше в общем 4-5 дюймов.

    BMS lcd


    Контроллер литий-ионных аккумуляторов



    BMS так-же должна иметь выходы на ячейки, только на болтиках, количество думаю любое от 2S до 16S. Выход отключения зарядного устройства под внешнее реле отключения, так-же выход отключения потребителей аналогичный. И думаю больше ничего не нужно. И так-как балансиры будут находится внутри BMS, то должен быть массивный алюминиевый радиатор способный рассеивать до 300ватт энергии.

    Вообще конечно можно делать законченные BMS с внутренними ключами и различным током балансировки, и под разное количество ячеек, но их нужно будет десятки различных конфигураций выпускать. А так одна BMS подходящая под основные задачи. Ток балансировки 5А на ячейку конечно большеват так-как при 16 ячейках и работе всех балансиров мощность рассеиваемая в тепло будет до 300ватт. Но как я описал выше ток балансировки можно устанавливать. Ну и чтобы уменьшить габариты и радиатор максимальный ток балансировки можно уменьшить в 5 раз. 1А думаю тоже будет достаточно даже для АКБ большой ёмкости.

    Вот на этом всё, думаю я подробно объяснил что хотелось бы видеть и почему именно так…



    Как работает плата BMS?

    Li-ion аккумуляторы наряду с многочисленными достоинствами имеют слабую сторону – это чувствительность к перезаряду выше 4,2 В и разряду ниже допустимой границы в 2,5 В на элемент. Поэтому для безопасного использования литий-ионные батареи снабжаются системами контроля заряда-разряда – BMS платами управления, обеспечивающими защиту и балансировку элементов питания в сборке.

    Польза от применения БМС

    BMS – это электронная система, управляющая зарядно-разрядными процессами в автономном источнике питания. Она:

    • обеспечивает безопасную работу батареи, в т. ч. при подключении и отключении нагрузки и ЗУ;
    • контролирует ее состояние;
    • оценивает рабочие параметры;
    • в ходе зарядки АКБ распределяет токи между ячейками;
    • контролирует их температуру, напряжение и сопротивление;
    • отслеживает разрядный ток;
    • выполняет балансировку (равномерное распределение энергии) аккумуляторов в сборке;
    • отслеживает состояние АКБ и ее компонентов;
    • обеспечивает их защиту от перенапряжения, КЗ, токовых перегрузок, перегрева, критического разряда и других опасных состояний.

    Благодаря использованию платы Battery Management System обеспечивается безопасное использование АКБ и по максимуму увеличивается срок ее службы. К АКБ и контроллеру этот модуль подсоединяется выходящими проводами. Вместо одной платы может использоваться связка регулировочных электронных систем. В таком случае каждая из них управляет отдельной группой ячеек, отправляя информацию об их работе на общий контроллер.

    Устройство БМС платы

    На этой электронной системе распаяны компоненты, защищающие аккумуляторы от различных нежелательных отклонений по цепи питания. Электрическая схема этого модуля предельно простая. На печатной плате обычно находятся:

    • контроллер в виде защитной микросхемы;
    • резисторы – в схеме питания и защиты;
    • накопительный конденсатор;
    • терморезистор;
    • транзисторы класса MOSFET.

    Иногда контроллер вместо 2-х имеет 3 контакта. В таком случае кроме «плюса» и «минуса» используется «информационный контакт».

    Принцип работы BMS платы

    Принцип работы BMS контроллера заключается в постоянном мониторинге состояния батареи и ее компонентов. При обнаружении какого-либо опасного фактора плата управления отключает батарею. Например, при превышении граничного значения напряжения она отключает АКБ от зарядного устройства, а при критическом снижении напряжения – происходит отключение от нагрузки.

    Некоторые конфигурации BMS плат способны сохранять сведения о работе АКБ и в дальнейшем передавать эти данные на компьютер. В целом использование БМС контроллера снижает риск повреждения отдельных аккумуляторов и поломки батареи. Дополнительно этот модуль обеспечивает балансировку ячеек – выравнивает напряжение всех элементов в сборке. Это необходимо, чтобы избежать перезаряда одних ячеек и недостаточного заряда других, что приводит к быстрому износу батареи.

    Как работает плата BMS с балансировкой

    Даже незначительное различие в емкости приводит к разнице напряжений аккумуляторов сборки при их циклическом заряде-разряде. Параллельно соединенные ячейки имеют приблизительно одинаковое напряжение, т.к. более заряженные из них отдают его менее заряженным. Но при последовательной схеме соединения заряд между аккумуляторами не распределяется, и уровень их емкости оказывается различным. В итоге, даже при оптимальном общем напряжении сборки после зарядки некоторые ячейки будут перезаряжены.

    Из-за этого в них будут протекать необратимые процессы деградации. На практике это будет проявляться как снижение емкости батареи, уменьшение ее токоотдачи и преждевременный выход из строя. Ячейки с недозарядом будут быстрее разряжаться, а элементы с более высоким зарядом будут разряжаться только частично. Балансировка ячеек позволяет не допустить разнобоя в напряжении и избежать ускоренной деградации в АКБ.

    На завершающем этапе процесса зарядки батареи БМС плата выполняет балансировку шунтированием заряженных элементов или перенаправляет энергию аккумов с более высоким напряжением к менее заряженным. При пассивной балансировке элементы питания, которые почти восполнили своей заряд, получают минимальный зарядный ток или не участвуют в процессе подзарядки до момента, когда напряжение у всех составляющих аккумуляторной сборки станет одинаковым.

    Функции БМС платы











    Функция

    Описание

    Контроль:

     

    Напряжения, уровня заряда и глубины разряда

    Модуль отслеживает общее напряжение АКБ, напряжение отдельных элементов, не допускает их выхода за рамки допустимых значений.

    Температуры

    БМС контроллер может иметь собственные температурные датчики и отслеживать температуру компонентов батареи.

    Токов при заряде и разряде

    При превышении допустимых значений тока контроллер отключает зарядное устройство или потребляющее оборудование.

    Исправности

    Контроль исправности выполняется путем анализа данных, хранящихся в памяти модуля управления: количества циклов перезарядки, граничных значений напряжения и тока.

    Интеллектуально-вычислительная

    Мониторинг предельно допустимых токов, количества получаемой и расходуемой энергии при зарядно-разрядном процессе. Оценка внутреннего сопротивления элементов. Анализ общего числа рабочих циклов батареи.

    Защитная

    Поддержание оптимальных условий для безопасной работы батареи. Корректное подключение и отключение нагрузки, управление ею, защита АКБ от токовых перегрузок, излишнего заряда, критического разряда, нагрева, утечки тока, КЗ. БМС плата не допускает опасного состояния, непосредственно влияя на батарею (отключая ее), или подает соответствующий сигнал на управляющий контроллер. Отключение АКБ от нагрузки или ЗУ происходит при несоответствии требованиям хотя бы 1 рабочего параметра.

    Связная

    БМС плата может передавать сведения о рабочих параметрах на внешние управляющие устройства по проводной или беспроводной связи.

    Балансировка

    Распределение энергии между элементами АКБ – для обеспечения корректной зарядки и продления срока службы батареи.

     

    Кроме отслеживания работы батареи, БМС плата может участвовать в контроле рабочих параметров электротранспорта, управлять его электрической мощностью и выполнять другие функции. Если электротранспортное средство имеет систему рекуперации энергии, плата управления может управлять подзарядкой АКБ при торможении.

    Типы BMS плат

    Под это понятие подпадают всевозможные устройства, которые каким-либо образом обеспечивают корректную эксплуатацию аккумуляторов и батарей. БМС платами считаются и простейшие защитно-балансировочные модули, и микроконтроллеры со сложной конструкцией, способные считать циклы заряда-разряда и определять разрядные токи.

    Широко распространенные BMS платы подразделяются на 4 категории:

    1. Балансиры.
    2. Модели, обеспечивающие защиту по току или напряжению.
    3. Устройства, обеспечивающие корректную зарядку.
    4. Разнообразные вариации перечисленных моделей, в т. ч. полученные путем их объединения в единую систему.

    Чем шире функционал используемой платы защиты, тем дольше сможет проработать батарея – благодаря исключению нежелательных условий ее эксплуатации. И хотя теоретически литий-ионные аккумуляторы могут работать и без БМС платы, такое пренебрежение модулем защиты значительно ускорит их выход из строя и может привести к критическим последствиям.

    Рекомендации по выбору и использованию БМС плат

    При выборе защитно-балансировочной платы нужно учитывать перечень задач, решаемых аккумуляторной батареей, ее конструкционные особенности и технические характеристики. В продаже представлен большой выбор защитных модулей, способных обеспечить стабильную и безопасную работу аккумуляторной батареи любой конфигурации.

    Подключение БМС платы рекомендуется даже в устройствах с минимальным потреблением тока, а при использовании высокотокового оборудования это – обязательное требование безопасности. Помните, что защитно-балансировочная плата поддерживает корректные условия работы АКБ, что благоприятно сказывается на сроке службы батареи и безопасности ее использования.

    В предыдущей статье нашего блога рассказывается о выборе зарядного устройства для литий-титанатных аккумуляторов.

    Что такое система управления батареями (BMS)? — Как это работает

    • Как работают системы управления батареями?

    • Типы систем управления батареями

    • Важность систем управления батареями

    • Преимущества систем управления батареями

    • Системы управления батареями и Synopsys

    Надзор, который обеспечивает BMS, обычно включает:

    • Мониторинг батареи
    • Обеспечение защиты аккумулятора
    • Оценка рабочего состояния батареи
    • Непрерывная оптимизация производительности батареи
    • Отчет о рабочем состоянии на внешние устройства

    Здесь термин «батарея» подразумевает всю упаковку; тем не менее, функции контроля и управления специально применяются к отдельным элементам или группам элементов, называемым модулями, в общей сборке аккумуляторной батареи. Литий-ионные перезаряжаемые элементы имеют самую высокую плотность энергии и являются стандартным выбором для батарей для многих потребительских товаров, от ноутбуков до электромобилей. Несмотря на то, что они превосходно работают, они могут быть довольно неумолимыми, если работают за пределами, как правило, узкой безопасной рабочей зоны (SOA), с последствиями, варьирующимися от снижения производительности батареи до откровенно опасных последствий. BMS, безусловно, имеет сложное описание работы, а ее общая сложность и охват контроля могут охватывать многие дисциплины, такие как электрические, цифровые, контрольные, тепловые и гидравлические.

    Как работают системы управления батареями?

    Типы систем управления батареями

    Важность систем управления батареями

    Функциональная безопасность имеет первостепенное значение для BMS. Во время операций зарядки и разрядки очень важно не допустить, чтобы напряжение, ток и температура любой ячейки или модуля, находящихся под диспетчерским контролем, превышали определенные пределы SOA. Если ограничения превышаются в течение длительного времени, это может привести не только к повреждению потенциально дорогостоящего аккумуляторного блока, но и к опасным условиям теплового разгона. Кроме того, для защиты литий-ионных элементов и функциональной безопасности также строго контролируются нижние пороговые значения напряжения. Если литий-ионная батарея останется в этом низковольтном состоянии, медные дендриты могут в конечном итоге вырасти на аноде, что может привести к увеличению скорости саморазряда и вызвать возможные проблемы с безопасностью. Высокая плотность энергии систем с литий-ионным питанием достигается ценой, которая оставляет мало места для ошибок при управлении батареями. Благодаря BMS и литий-ионным усовершенствованиям, это один из самых успешных и безопасных химических элементов аккумуляторов, доступных на сегодняшний день.

    Производительность аккумуляторной батареи — следующая по важности характеристика BMS, и она включает управление электрическими и тепловыми параметрами. Чтобы электрически оптимизировать общую емкость батареи, все элементы в блоке должны быть сбалансированы, что означает, что SOC соседних элементов в сборке примерно эквивалентны. Это исключительно важно, поскольку позволяет не только реализовать оптимальную емкость батареи, но и помогает предотвратить общую деградацию и уменьшает потенциальные точки перегрева из-за перезарядки слабых элементов. Литий-ионные батареи следует избегать разряда ниже нижнего предела напряжения, так как это может привести к эффекту памяти и значительной потере емкости. Электрохимические процессы очень чувствительны к температуре, и аккумуляторы не являются исключением. Когда температура окружающей среды падает, емкость и доступная энергия батареи значительно снижаются. Следовательно, BMS может задействовать внешний встроенный нагреватель, который находится, скажем, в системе жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи электромобиля, или включать резидентные пластины нагревателя, которые установлены под модулями батареи, встроенной в вертолет или другое устройство. самолет. Кроме того, поскольку зарядка холодных литий-ионных элементов отрицательно сказывается на сроке службы батареи, важно сначала достаточно поднять температуру батареи. Большинство литий-ионных элементов нельзя быстро зарядить, если они ниже 5°C, и вообще не следует заряжать, если они ниже 0°C. Для оптимальной производительности при типичном рабочем использовании система управления температурным режимом BMS часто обеспечивает работу батареи в узком диапазоне рабочих температур Златовласки (например, 30–35 °C). Это гарантирует производительность, продлевает срок службы и способствует созданию здоровой и надежной аккумуляторной батареи.

    Преимущества систем управления батареями

    Вся система накопления энергии на батареях, часто называемая BESS, может состоять из десятков, сотен или даже тысяч литий-ионных элементов, стратегически упакованных вместе, в зависимости от применения. Эти системы могут иметь номинальное напряжение менее 100 В, но могут достигать 800 В с током питания до 300 А и более. Любое неправильное обращение с высоковольтным блоком может привести к опасной для жизни катастрофе. Следовательно, поэтому BMS абсолютно необходимы для обеспечения безопасной работы. Преимущества BMS можно резюмировать следующим образом.

    • Функциональная безопасность.  Несомненно, для крупногабаритных литий-ионных аккумуляторов это особенно разумно и важно. Но известно, что даже меньшие форматы, используемые, скажем, в ноутбуках, загораются и наносят огромный ущерб. Личная безопасность пользователей продуктов, включающих системы с литий-ионным питанием, оставляет мало места для ошибок при управлении батареями.
    • Срок службы и надежность.  Управление защитой аккумуляторной батареи, электрической и тепловой, гарантирует, что все элементы используются в соответствии с заявленными требованиями SOA. Этот деликатный контроль обеспечивает защиту элементов от агрессивного использования и быстрых циклов зарядки и разрядки и неизбежно приводит к стабильной системе, которая потенциально обеспечит многолетнюю надежную работу.
    • Производительность и диапазон.  Управление емкостью аккумуляторной батареи BMS, при котором балансировка между ячейками используется для выравнивания SOC соседних ячеек в сборке батареи, позволяет реализовать оптимальную емкость батареи. Без этой функции BMS для учета изменений саморазряда, циклов зарядки/разрядки, температурных эффектов и общего старения аккумуляторная батарея может в конечном итоге стать бесполезной.
    • Диагностика, сбор данных и внешняя связь.  Задачи наблюдения включают в себя непрерывный мониторинг всех элементов батареи, при этом регистрация данных может использоваться сама по себе для диагностики, но часто предназначена для задачи вычисления для оценки SOC всех элементов в сборке. Эта информация используется для алгоритмов балансировки, но в совокупности может передаваться на внешние устройства и дисплеи для отображения доступной энергии резидента, оценки ожидаемого диапазона или диапазона/срока службы на основе текущего использования и предоставления информации о состоянии аккумуляторной батареи.
    • Снижение стоимости и гарантии. Внедрение BMS в BESS увеличивает расходы, а аккумуляторные блоки дороги и потенциально опасны. Чем сложнее система, тем выше требования безопасности, что приводит к необходимости большего присутствия надзора за BMS. Но защита и профилактическое обслуживание BMS в отношении функциональной безопасности, срока службы и надежности, производительности и диапазона, диагностики и т. д. гарантирует снижение общих затрат, в том числе связанных с гарантией.

    Системы управления батареями и Synopsys

    Что такое BMS (система управления батареями)?

    Литий-ионные аккумуляторы

    имеют массу преимуществ перед своими свинцово-кислотными аналогами. Они легче, эффективнее, быстрее заряжаются и имеют более длительный срок службы. Однако они подвержены условиям, которые могут повредить аккумуляторную батарею. Использование всего этого потенциала требует, чтобы литий-ионные батареи были более сложными и включали компоненты, помогающие избежать этих разрушительных условий. На самом деле, это основное назначение BMS, то есть системы управления батареями.

    Содержание

    • Что такое система управления батареями?
    • Какова функция системы управления батареями?
    • Как работает система управления батареями?
    • Почему важна BMS
    • Встроенная система управления батареями Battle Born
    • Защита, обеспечиваемая системой управления батареями
      • Пониженное и повышенное напряжение
      • Экстремальные температуры
      • Защита от короткого замыкания
        • Ваши батареи и

          Ваша семья в безопасности с BMS

        Что такое система управления батареями?

        Система управления батареями (BMS) считается мозгом батареи. BMS представляет собой набор электроники, которая контролирует и управляет всеми рабочими характеристиками батареи. Самое главное, он не позволяет батарее работать за пределами допустимого предела.

        Система управления батареями имеет решающее значение для безопасной работы батареи, общей производительности и долговечности. Кроме того, он защищает все, в чем установлена ​​литиевая батарея (лодка, дом на колесах и т. д.), а также людей, которые ее используют.

        Какова функция системы управления батареями?

        Основной функцией BMS является защита элементов аккумуляторной батареи от повреждений, вызванных перезарядкой или чрезмерной разрядкой. Кроме того, BMS подсчитывает оставшийся заряд, контролирует температуру батареи, следит за состоянием и безопасностью батареи, проверяя наличие ослабленных соединений и внутренних коротких замыканий. BMS также уравновешивает заряд ячеек, чтобы каждая ячейка работала с максимальной производительностью.

        При обнаружении небезопасных условий система BMS отключает батарею, чтобы защитить литий-ионные элементы и пользователя.

        Как работает система управления батареями?

        Система управления батареями контролирует отдельные элементы в аккумуляторной батарее. Затем он вычисляет, какой ток может безопасно входить (заряжаться) и выходить (разряжаться) без повреждения батареи.

        Ограничения по току предотвращают перерасход или перезаряд батареи источником (обычно зарядным устройством) и нагрузкой (например, инвертором). Это защищает аккумуляторную батарею от слишком высокого или низкого напряжения на ячейке, что помогает увеличить срок службы батареи.

        BMS также контролирует оставшийся заряд батареи. Он постоянно отслеживает количество энергии, поступающей и выходящей из аккумуляторной батареи, и контролирует напряжение элементов. Он использует эти данные, чтобы узнать, когда батарея разряжена, и отключить батарею. Вот почему литий-ионные аккумуляторы не проявляют признаков умирания, как свинцово-кислотные, а просто отключаются.

        Почему BMS важна

        Системы управления батареями имеют решающее значение для защиты здоровья и долговечности батареи, но еще важнее с точки зрения безопасности. Жидкий электролит в литий-ионных батареях легко воспламеняется.

        Таким образом, эти батареи должны постоянно работать в оптимальном режиме и в пределах безопасности, чтобы предотвратить возгорание.

        Встроенная система управления батареями Battle Born

        Все батареи Battle Born имеют встроенную систему BMS. Это защищает от всех наиболее распространенных причин отказа батареи и опасностей.

        К ним относится защита элементов от короткого замыкания, больших токов, перегрева, холода и высокого или низкого напряжения. Встроенная BMS Battle Born также защищает от сбоев.

        Узнайте все о системе управления батареями Battle Born здесь.

        Средства защиты, обеспечиваемые системой управления батареями

        Давайте рассмотрим средства защиты системы управления батареями:

        Пониженное и повышенное напряжение

        Повреждение происходит при перезарядке (напряжение элемента становится слишком высоким) или чрезмерной разрядке ( напряжение элемента становится слишком низким) элемент литий-ионного аккумулятора. BMS помогает защитить от пониженного и повышенного напряжения, чтобы не произошло повреждение элементов батареи.

        Экстремальные температуры

        Безопасность и стабильность элементов литий-ионных аккумуляторов зависят от поддержания температуры в определенных пределах. Если температура превышает критический уровень на любом конце, может произойти тепловой разгон. Следовательно, это может привести к неугасимому пожару.

        BMS контролирует температуру и иногда управляет вентиляторами охлаждения (в случае электромобиля), чтобы поддерживать надлежащие условия. Он даже отключит ячейки, если это необходимо для защиты батареи.

        Защита от коротких замыканий

        Внутренние и внешние короткие замыкания также могут привести к тепловому выходу из строя. По этой причине защита от коротких замыканий является еще одним важным компонентом системы управления батареями.

        Защитите свои аккумуляторы и свою семью с помощью BMS

        Технология литий-ионных аккумуляторов дает множество преимуществ. Но элементы и условия литий-ионных аккумуляторов необходимо контролировать, управлять и балансировать для обеспечения безопасности, оптимального срока службы и эффективности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *