Ko pārvalda akumulatora pārvaldības sistēma (BMS)?

Jaunos enerģijas transportlīdzekļos, enerģijas uzkrāšanas spēkstacijās un litija akumulatoru aprīkojumā droša, efektīva un ilga{0}}litija akumulatoru darbības mūža lielā mērā ir atkarīga no BMS (Battery Management System). Daudzi cilvēki zina tikai to, ka akumulatoriem ir jauda un tie var uzglabāt enerģiju, taču viņi nezina, ka BMS ir akumulatora izšķirošās "smadzenes". Šajā rakstā, apvienojot piecas pamatfunkcijas, ir pilnībā izjaukti galvenie akumulatora pārvaldības aspekti, ko pārvalda BMS.

Visa BMS mikroshēma darbojas piecās dimensijās, veidojot pilnīgu akumulatora pārvaldības slēgto cilpu: sensoru, aizsardzību, balansēšanu, siltuma pārvaldību un komunikāciju.

1. Sensācija:Reāllaika-uzraudzība, pilnīga akumulatora stāvokļa izpratne

BMS ir kā akumulatora "piecas maņas", kas nepārtraukti vāc trīs galvenos datu punktus 24/7: spriegumu, strāvu un temperatūru. Izmantojot kopējo spriegumu, atsevišķu elementu spriegumu, kopējo ķēdes strāvu un vairāku -punktu temperatūras datu apkopošanu, tas precīzi uztver katras šūnas reāllaika darbības apstākļus, nodrošinot datu pamatu visām funkcijām.

2. Aizsardzība:Četri{0}}nolocīts vairogs, lai nodrošinātu akumulatora drošību. Pamatojoties uz sensoru apkopotajiem datiem, BMS ir iekļauts četru-slāņu drošības aizsardzības mehānisms, lai novērstu akumulatora aizdegšanās, izliekšanās un atteices risku: aizsardzība pret pārlādēšanu, aizsardzība pret pārmērīgu-izlādi, aizsardzība pret pārmērīgu strāvu un aizsardzība pret pārmērīgu-temperatūru. Kad dati sasniedz bīstamu slieksni, ķēde nekavējoties tiek pārtraukta un jauda tiek ierobežota.

3. Balansēšana:Šūnu koordinācija sinhronizētai uzlādei un izlādei. Litija{1}}jonu akumulatoru komplekti sastāv no desmitiem vai pat simtiem virknē savienotu elementu. Var rasties atšķirības elementu ietilpībā un spriegumā starp rūpnīcas un ilgtermiņa lietošanu, un "vājākā posma" efekts ievērojami samazina iepakojuma kopējo izmantojamo jaudu. Balansēšanas funkcija apvieno elementu spriegumu, novērš sprieguma atšķirības un uzlabo kopējo akumulatora jaudu un kalpošanas laiku.

4. Siltuma pārvaldība:Optimālas akumulatora darbības temperatūras uzturēšana. Litija-jonu akumulatora veiktspēja ir ļoti atkarīga no temperatūras-: zemas-temperatūras uzlāde viegli noved pie litija pārklājuma un elementu bojājumiem, savukārt augstas-temperatūras uzlāde un izlāde paātrina noārdīšanos un rada drošības apdraudējumu. BMS kopā ar siltuma vadības sistēmu aktivizē sildelementus, lai uzsildītu akumulatoru zemā temperatūrā, un aktivizē ventilatorus un šķidruma dzesēšanas caurules, lai augstā temperatūrā izkliedētu siltumu, bloķējot akumulatoru tā optimālajā darbības diapazonā.

5. Saziņa:Komunikācija uz augšu un uz leju, atvieglojot informācijas apmaiņu starp transportlīdzekli un lietotāju.

BMS darbojas kā akumulatora ārējais "runas pārstāvis". Iekšēji tas apkopo datus no katras šūnas, izmantojot daisy{1}}ķēdes savienojumu. Ārēji tas mijiedarbojas ar transportlīdzekļa VCU un uzlādes stacijām, izmantojot CAN kopni, vienlaikus sinhronizējot datus ar mākoni un mobilo lietotni. Tas var izvadīt jaudas un akumulatora uzlādes līmeņa signālus transportlīdzeklim un parādīt īpašniekam atlikušo attālumu un akumulatora veselības stāvokli.

ACEY-BP24-300A400Abms testera mašīnair augstas{0}}precīzas testēšanas platforma, kas paredzēta litija akumulatoru aizsardzības paneļu un akumulatoru pārvaldības sistēmu (BMS) visaptverošai funkcionālai pārbaudei.

1. Visaptveroša akumulatoru neapstrādātu datu vākšana

BMS paļaujas uz četru veidu datu iegūšanas aparatūru, lai panāktu datu noteikšanu:

• Kopējā sprieguma mērīšana: nosaka kopējo akumulatora bloka spriegumu, lai noteiktu kopējo enerģijas rezervi;
• Individuāla elementa sprieguma mērīšana: apkopo katras atsevišķas šūnas spriegumu, lai precīzi noteiktu bojātās šūnas ar neparastu spriegumu;
• Kopējās strāvas mērīšana: uzrauga uzlādes un izlādes ķēdes strāvu, lai aprēķinātu uzlādes un izlādes apjomu;
• Vairāku{0}}punktu temperatūras mērīšana: izvieto temperatūras zondes vairākās akumulatora bloka vietās, lai reāllaikā uzraudzītu elementu temperatūras paaugstināšanos.

Pēc neapstrādātu datu apkopošanas BMS automātiski aprēķina četrus galvenos stāvokļa parametrus, pārveidojot neapstrādātos datus efektīvā informācijā, ko var saprast lietotāji un transportlīdzeklis.

2. Četras-kārtīgs aizsardzības vairogs

Konstatējot neparastus datus, BMS nekavējoties aktivizē daudzpakāpju aizsardzību, lai novērstu termiskās bēgšanas risku tā avotā:

• Aizsardzība pret pārlādēšanu: kad uzlādes laikā elementa spriegums sasniedz augšējo robežu (4,25 V parastajiem litija akumulatoriem), uzlādes ķēde tiek automātiski atvienota, novēršot turpmāku uzlādi un elementu izspiedšanos un aizdegšanos.
• Aizsardzība pret pārmērīgu -izlādi: kad izlādes spriegums nokrītas līdz zemākajai robežai (2,8 V parastajiem litija akumulatoriem), izlādes izvade tiek pārtraukta, lai novērstu neatgriezeniskus bojājumus, ko izraisa dziļa šūnu izsīkšana.
• Pārstrāvas aizsardzība: ja uzlādes/izlādes strāva pārsniedz drošības slieksni, tiek iedarbināts drošinātājs vai augstsprieguma -slēdzis, lai atvienotos, neļaujot lielai strāvai sabojāt elementu.
• Aizsardzība pret pārmērīgu -temperatūru: ja akumulatora temperatūra pārsniedz drošības ierobežojumu (parasti 55 grādi), izejas jauda tiek ierobežota vai pat izslēgta, tādējādi tiek uzsākta dzesēšana un siltuma izkliede.

Īsumā: Sensing ir BMS acis, aizsardzība ir tās rokas un kājas; tikai precīzi identificējot briesmas, tā var ātri rīkoties, lai aizsargātu akumulatora drošību.

1. Šūnu balansēšana: Mucas efekta pārvarēšana un akumulatora jaudas palielināšana
Ja vairākas šūnas ir savienotas paralēli vai virknē, rodas ievērojama sprieguma atšķirība: uzlādes laikā vispirms tiek pilnībā uzlādēts elements ar augstāko spriegumu, liekot sistēmai pārtraukt uzlādi, savukārt atlikušās zemākā{0}}sprieguma šūnas nevar pilnībā uzlādēt; izlādes laikā vispirms tiek izlādēts elements ar zemāko spriegumu, liekot sistēmai izslēgties, bet augstsprieguma{1}}elementi joprojām saglabā lielu lādiņu. Tas ir mucas efekts, kur vājākā posma šūna nosaka kopējo akumulatora bloka izmantojamo jaudu. BMS izlīdzina elementa sprieguma starpību, izmantojot divas balansēšanas metodes:

Pasīvā balansēšana:Paļaujas uz rezistoriem, lai izkliedētu lieko lādiņu no augstsprieguma{0}}elementiem kā siltumu. Šī metode ir vienkārša pēc uzbūves un zemām izmaksām, taču tiek tērēta enerģija. To galvenokārt izmanto zemu-enerģijas uzglabāšanas un zema-ātruma iekārtās.

Aktīvā balansēšana:Izmanto kondensatorus un induktorus kā enerģijas nesējus, lai pārsūtītu lieko lādiņu no augstsprieguma{0}}elementiem uz zemsprieguma{1}}elementiem. Šai metodei nav enerģijas izšķērdēšanas un augsta balansēšanas efektivitāte, un to plaši izmanto plaši izplatītos jaunos enerģijas transportlīdzekļos un augstas kvalitātes-enerģijas uzglabāšanā.

Pēc balansēšanas elementu spriegumi ir nemainīgi, palielinot akumulatora izmantojamo jaudu un ievērojami pagarinot tā cikla kalpošanas laiku.

2. Divslāņu{1}}komunikāciju tīkls datu savietojamībai

BMS komunikācija sastāv no diviem tīkliem: iekšējiem un ārējiem.

• Iekšējā komunikācija (daisy{0}}chain): šūnu iegūšanas mikroshēmas ir savienotas virknē, lai sinhroni savāktu sprieguma un temperatūras datus no katras šūnas, kas pēc tam tiek apkopoti galvenajā vadības MCU.
• Ārējā komunikācija (CAN kopne + mākonis): mijiedarbojas ar transportlīdzekļa kontrolieri (VCU) un uzlādes pāļiem, izmantojot CAN līnijas; vienlaikus dati tiek augšupielādēti mākoņa platformā un mobilajā lietotnē, ļaujot īpašniekiem jebkurā laikā pārbaudīt akumulatora uzlādes līmeni, diapazonu, akumulatora stāvokli un kļūdu brīdinājumus.

Litija akumulatori ir īpaši jutīgi pret temperatūru{0}}enerģijas uzkrāšanas komponenti: zema apkārtējās vides temperatūra var izraisīt litija nogulsnēšanos elementos uzlādes laikā, neatgriezeniski sabojājot akumulatora jaudu; Nepārtraukta liela-jaudas uzlāde un izlāde augstā temperatūrā paātrina elektrolīta sadalīšanos, kas viegli izraisa termisku aizbēgšanu. BMS (Battery Management System) darbojas kopā ar visu siltuma vadības sistēmu, lai panāktu divvirzienu temperatūras kontroli:

• Zemas-temperatūras apstākļi: iebūvētie-sildelementi tiek aktivizēti, lai vienmērīgi uzsildītu akumulatoru, nodrošinot lielas-jaudas uzlādi un izlādi tikai pēc piemērotas temperatūras sasniegšanas;
• Augstas{0}}temperatūras apstākļi: tiek aktivizēti dzesēšanas ventilatori un šķidruma dzesēšanas caurules, lai noņemtu siltumu no elementiem, samazinot akumulatora kopējo temperatūru, vienlaikus ierobežojot izejas jaudu, lai novērstu turpmāku pārkaršanu. Stabila temperatūras kontroles vide ir ļoti svarīga, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku un novērstu drošības negadījumus.

Ja salīdzinām litija bateriju komplektu ar noliktavu un elementus ar plauktiem, kuros uzglabā elektrisko enerģiju, tad BMS ir visaptverošs pārvaldnieks, kas darbojas kā sulainis, miesassargs, ārsts un koordinators:

Neatkarīgi no tā, vai tie ir jauni energopatēriņi pasažieru transportlīdzekļi, elektriskie trīsriteņi, elektriskie velosipēdi, rūpnieciskās un komerciālās enerģijas uzglabāšanas ierīces vai pārnēsājamas litija akumulatoru ierīces, labi{0}}izstrādāta un pilnībā funkcionējoša BMS ir galvenais priekšnoteikums litija akumulatoru sistēmu drošai un stabilai darbībai, kā arī neaizstājams pamatkomponents litija akumulatoru nozares pētniecībā, attīstībā, ražošanā un pārstrādes procesos.

Mēs nodrošinām litija akumulatoru BMS un BMS testēšanas aprīkojumu. Ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, sazinieties ar mums.

Acey New Energy specializējas litija-jonu akumulatoru{0}}augstākās klases aprīkojuma izpētē un ražošanā. Mēs varam nodrošināt vienu -risinājumu litija akumulatoru komplekta montāžas līnijai, ja esat iesācējs litija jonu akumulatoru nozarē un vēlaties izveidot savu litija jonu akumulatoru ražošanas līniju vai litija jonu akumulatoru komplekta montāžas līniju, mēs varam sniegt jums profesionālu tehnisko atbalstu un norādījumus, lūdzu, sazinieties ar mums!

Sazinieties tagad