Какво е BMS (система за управление на батерии)
Какво означава BMS?
Системата за управление на батерията (BMS) е електронна система, обикновено платка, която управлява акумулаторни батерии (клетки или пакети). Тя може да удължи експлоатационния живот на батерията и да защити безопасността на електронните продукти, като предпазва батерията от работа в определен диапазон.
Защо се нуждаем от BMS?
Контрол на температурата:
Ако акумулаторът подава голямо количество ток за дълго време, това може да доведе до неконтролируемото му изтощаване, което може да доведе до пожар. Химикалите, използвани за производството на батерии, са силно летливи, а пробиването им с остри предмети също може да доведе до запалване на батериите. Наред с други неща, данните за температурата могат да се използват, за да се определи дали батерията трябва да се зареди или разреди.
Анализ на данните и прогнозиране:
Данните, събрани от BMS, могат да се използват за анализ на състоянието и работата на батерията. Чрез анализа на историческите данни BMS може да предвиди бъдещото състояние и потенциалните проблеми на батерията.
Оценка на състоянието:
BMS изчислява параметрите на състоянието на батерията, като остатъчен капацитет (SOC) и състояние на акумулатора (SOH). Тази информация помага на потребителите да разберат текущото състояние и очаквания живот на батерията.
Диагностика на неизправностите:
BMS може да диагностицира потенциални проблеми с батерията чрез анализ на исторически данни и тенденции на параметрите на батерията. Това включва идентифициране на несъответстващи клетки на батерията, влошаване на производителността и други аномалии.
Опасни манипулации:
Ако се открие проблем с батерията, BMS предприема незабавни действия за защита на батерията и потребителя.
Безопасно изключване на захранването:
При възникване на опасни ситуации, като например презареждане, свръхразреждане, прегряване или късо съединение, BMS незабавно изключва захранването на батерията, за да предотврати по-нататъшното влошаване на ситуацията.
Алармиране и уведомяване:
Когато BMS открие проблем, тя предупреждава потребителя или персонала по поддръжката и при необходимост предоставя информация за диагностика на повредата, за да може да се предприемат навременни мерки за ремонт или замяна.
Как работи системата за управление на батерията (BMS)?
Наблюдението на напрежението на всяка клетка в акумулаторната батерия е от решаващо значение за определяне на цялостното ѝ състояние. Всички батерии имат диапазон на напрежението. Уверете се, че зареждате и разреждате в рамките на този диапазон, за да осигурите нормална работа и живот на батерията.
При литиево-йонните батерии работното напрежение обикновено е между 2,5 V и 4,2 V. Диапазонът на напрежението зависи от химическия състав. Работата с батерията извън диапазона на напрежението значително съкращава живота на батерията и може да доведе до нейната повреда.
SOC (State of Charge) и SOH (State of Health) са два важни параметъра, използвани от BMS за оценка и наблюдение на състоянието на батерията:
SOC (състояние на зареждане):
Това е показател за оставащата мощност на батерията, който обикновено се изразява в проценти.
SOC BMS изчислява SOC в реално време, като следи тока на зареждане и разреждане на батерията, напрежението и други параметри, така че потребителите да знаят кога трябва да я заредят.
SOH (State of Health):
Това е показател за състоянието на батерията, обикновено изразен в проценти.
SOH отразява текущата производителност и капацитет на батерията в сравнение с нейното ново състояние. SOH на батерията ще намалява с времето и при употреба, което се дължи на намаляването на капацитета и увеличаването на вътрешното съпротивление, причинени от стареенето на батерията и продължителната употреба.
BMS оценява SOH на батерията чрез дългосрочно наблюдение на състоянието на зареждане на батерията, температурата, броя на циклите на зареждане и разреждане и други фактори.
Като следи SOC и SOH, BMS може да оптимизира процеса на зареждане и разреждане на батерията. BMS използва данните за SOC и SOH, за да предотврати потенциално опасни ситуации, като например презареждане на батерията, прекомерно разреждане и прегряване. Удължавайте живота на батерията и гарантирайте, че батериите работят по най-добрия начин. Персоналът по поддръжката може да идентифицира и решава проблемите своевременно.
Разлики между BMS за автомобили и BMS за съхранение на енергия в дома:
Въпреки че BMS за автомобили и BMS за домашно съхранение на енергия са сходни по отношение на основните си функции, т.е. наблюдение и управление на състоянието на батерията с цел осигуряване на безопасност и подобряване на ефективността, те имат някои разлики в дизайна и функционалните изисквания:
| Категория | Автомобилни BMS | Начало Съхранение на енергия BMS |
|---|---|---|
| Адаптивност към околната среда | Трябва да се адаптира към по-широк температурен диапазон и по-сурови условия на околната среда. Проектиран е да бъде по-здрав, за да осигури нормална работа при различни условия, като силни вибрации, високи или ниски температури. | Обикновено работи в относително стабилна и контролирана среда, така че може да не се нуждае от тежка адаптивност към околната среда. |
| Изисквания за изпълнение | Трябва да поддържа високоскоростно зареждане и разреждане. Трябва да следи и управлява състоянието на батерията в реално време, за да се адаптира към динамично променящите се изисквания за натоварване. | Обикновено се сблъскват със стабилни цикли на зареждане и разреждане с по-малки вариации на натоварването, като по този начин намаляват изискванията за незабавна работа. |
| Функционалност и сложност | Могат да се интегрират по-усъвършенствани функции за сложни нужди на приложенията на автомобила, като например обмен на данни, диагностика на неизправности и управление на възстановяването на енергията. | Фокусирайте се повече върху управлението на живота на батерията, оптимизирането на енергията и защитата на безопасността, което е важно за оперативната съвместимост с HEMS или интелигентните мрежи. |
Други блокове на системата за управление на батериите
Други функционални блокове на BMS включват удостоверяване на автентичността на батерията, часовник за реално време, памет и верижна връзка. Часовникът в реално време и паметта се използват в приложенията на черната кутия, където RTC се използва за времеви маркери, а паметта се използва за съхраняване на данни, което позволява на потребителите да разберат поведението на акумулаторния блок преди настъпването на катастрофално събитие.
Блокът за удостоверяване на автентичността на батерията предотвратява свързването на електрониката на BMS към батерии на трети страни. Референтните/регулаторните устройства за напрежение се използват за захранване на периферните вериги около системата BMS.
И накрая, верижните вериги се използват за опростяване на връзките между подредени устройства. Модулите за верижна връзка заместват необходимостта от оптрони или други вериги за смяна на нивото.
Каква е ролята на BMS?
При реална употреба батериите се свързват последователно или паралелно, за да образуват комплект батерии. Паралелното свързване увеличава тока на акумулаторната батерия, докато последователното свързване увеличава общото напрежение.
Ефективността на зареждане на акумулаторната батерия се променя в зависимост от количеството на заряда в батерията: в нулев момент клетките в пакета се зареждат и разреждат с еднаква скорост. Когато всяка клетка преминава между зареждане и разреждане, скоростта, с която всяка клетка се зарежда и разрежда, се променя, което води до различни условия на мощност в целия акумулаторен пакет.
Когато BMS се въведе за управление на батерията, тя може ефективно да избегне ситуацията, при която някои батерии са напълно заредени, а други не са напълно заредени, като по този начин защитава батерията и удължава живота ѝ.
За да се гарантира безопасността на батерията:
BMS може да следи ключовите параметри на батерията, като напрежение, ток и температура, и своевременно да открива и предотвратява опасни ситуации, като презареждане, свръхразреждане, прегряване и т.н., като по този начин предотвратява повреда на батерията и потенциални инциденти, свързани с безопасността. Например, ако BMS открие, че температурата на батерията е твърде висока, тя може да активира охладителната система или да прекъсне захранването, за да предотврати случай на топлинно изтичане.
Подобряване на производителността и ефективността на батерията:
Като гарантира, че батерията работи в оптимално работно състояние, BMS спомага за подобряване на цялостната енергийна ефективност и производителност на системата. Например BMS може да гарантира, че акумулаторният блок се зарежда и разрежда равномерно, като балансира състоянието на заряд между клетките на акумулатора, което спомага за подобряване на цялостната работа и ефективност на акумулаторния блок.
Удължаване на живота на батерията:
BMS намалява стареенето и износването на батерията чрез контролиране на процеса и условията на зареждане и разреждане, като удължава живота на батерията. Например, като предотвратява дълбокото разреждане и презареждането на батериите, BMS може да намали износването на батериите и да удължи експлоатационния им живот.
Мониторинг и диагностика в реално време:
BMS предоставя информация за състоянието на батерията в реално време, включително за оставащата енергия (SOC) и състоянието на здравето (SOH), като помага на потребителите да разберат състоянието на батерията и да вземат подходящи решения за използването ѝ. Освен това BMS може да помогне за диагностициране на проблеми с батерията и да я ремонтира или замени навреме.
Отговарят на регулаторните изисквания:
В много страни и индустрии, за да се гарантира безопасността на електрическите превозни средства и системите за съхранение на енергия от батерии, има ясни разпоредби, изискващи инсталирането на BMS.
Коя е най-добрата BMS?
Обикновено няма фиксирани или уникални стандарти за BMS. Обхватът на техническия проект и реализираната функционалност обикновено са свързани със следните фактори:
- Цена, сложност и размер на батериите.
- приложение на батерията и всички въпроси, свързани с безопасността, дълготрайността и гаранцията.
- Изискванията за сертифициране, произтичащи от различни правителствени разпоредби, разходите и санкциите ще бъдат от решаващо значение, ако мерките за функционална безопасност са недостатъчни.
Пестене на пари, опазване на околната среда
PKNERGY ви помага да намалите сметките си за енергия за вашия дом Съхраняване на слънчева енергия, съхраняване на слънчева енергия за използване по всяко време - през нощта или по време на прекъсване.
BG 
EN 
ES 
DE 
PT 
AR 
KU 
ID 
RU 
SL 
KO 
FR 
IT 
NL 
CS 