Система управления аккумулятором

Система управления аккумулятором (BMS) – это электронная система, управляющая перезаряжаемой батареей (элементом или батарейным блоком), например, защищает батарею от работы за пределами безопасной рабочей зоны, отслеживает ее состояние, вычисляет вторичные данные, сообщает об этих данных, управляет ее окружающей средой, уравновешивает ее и т. д. В этом руководстве мы рассмотрим все аспекты BMS, от основных функций до выбора подходящей системы для ваших нужд.

Что такое система управления аккумулятором (BMS)?

Система управления аккумулятором (BMS) — это мозг аккумуляторной системы. Она контролирует и управляет производительностью, безопасностью и долговечностью аккумуляторов. BMS используется в широком спектре приложений, от электромобилей и систем хранения энергии до портативной электроники и медицинского оборудования.

Основные функции BMS

BMS выполняет ряд важных функций, обеспечивающих безопасную и эффективную работу аккумуляторов:

Защита от перенапряжения и пониженного напряжения

BMS постоянно контролирует напряжение каждой ячейки в аккумуляторном блоке. Если напряжение какой-либо ячейки выходит за пределы допустимого диапазона (обычно от 2,5 В до 4,2 В для литий-ионных аккумуляторов), BMS отключает заряд или разряд, чтобы предотвратить повреждение ячейки.

Защита от перегрузки по току и короткого замыкания

BMS контролирует ток, протекающий через аккумуляторный блок. Если ток превышает установленный предел, BMS отключает цепь, чтобы предотвратить перегрев и потенциальный пожар.

Контроль температуры

Высокая температура может значительно сократить срок службы аккумулятора. BMS отслеживает температуру аккумуляторного блока и, если она превышает безопасный уровень, ограничивает заряд или разряд или даже отключает аккумуляторную систему.

Балансировка ячеек

Со временем ячейки в аккумуляторном блоке могут начать разряжаться неравномерно. Это может привести к снижению общей емкости и срока службы аккумуляторного блока. BMS выполняет балансировку ячеек, перераспределяя заряд между ячейками, чтобы они были одинаково заряжены.

Оценка состояния заряда (SOC) и состояния здоровья (SOH)

BMS использует различные алгоритмы для оценки SOC (State of Charge - состояние заряда) и SOH (State of Health - состояние здоровья) аккумуляторного блока. SOC показывает, сколько энергии осталось в аккумуляторе, а SOH показывает, насколько хорошо аккумулятор работает по сравнению с новым аккумулятором.

Связь и регистрация данных

Современные BMS могут связываться с другими системами, такими как компьютеры или мобильные устройства, для передачи данных о состоянии аккумулятора. Они также могут записывать данные для анализа и диагностики.

Типы BMS

Существуют различные типы BMS, которые можно классифицировать по различным параметрам:

Централизованная, распределенная и модульная

• Централизованная BMS: Все функции управления сосредоточены в одном модуле.
• Распределенная BMS: Функции управления распределены по нескольким модулям, расположенным рядом с ячейками.
• Модульная BMS: BMS состоит из модулей, которые можно добавлять или удалять в зависимости от размера аккумуляторного блока.

Активная и пассивная балансировка ячеек

• Активная балансировка: Перемещает заряд между ячейками, более эффективно выравнивая напряжение.
• Пассивная балансировка: Рассеивает избыточную энергию от ячеек с более высоким напряжением через резисторы.

Как выбрать подходящую BMS

Выбор подходящей BMS зависит от конкретного приложения и требований. Вот некоторые факторы, которые следует учитывать:

Тип аккумулятора

BMS должна быть совместима с типом аккумулятора (например, литий-ионный, литий-железо-фосфатный, никель-металл-гидридный). Разные типы аккумуляторов имеют разные требования к напряжению, току и температуре.

Размер аккумуляторного блока

BMS должна быть рассчитана на соответствующее количество ячеек в аккумуляторном блоке.

Требования к безопасности

BMS должна обеспечивать достаточную защиту от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току, короткого замыкания и перегрева. Рассмотрите систему управления аккумулятором от ООО 'ДАЛИ БМС' для надежной защиты вашей батареи.

Требования к производительности

BMS должна обеспечивать требуемую точность оценки SOC и SOH, а также достаточную скорость балансировки ячеек.

Стоимость

Стоимость BMS может варьироваться в зависимости от ее функций и производительности. Важно найти баланс между стоимостью и требованиями приложения.

Применение BMS

Система управления аккумулятором является неотъемлемой частью многих современных устройств и систем:

* Электромобили (EV): BMS контролируют батареи EV, обеспечивая безопасность и оптимизируя производительность.* Системы хранения энергии (ESS): BMS управляют батареями в ESS, поддерживая стабильную и эффективную работу.* Портативная электроника: BMS защищают батареи в ноутбуках, смартфонах и других портативных устройствах.* Медицинское оборудование: BMS обеспечивают надежную работу батарей в жизненно важном медицинском оборудовании.* Беспилотные летательные аппараты (дроны): BMS контролируют и защищают батареи, обеспечивая безопасные и длительные полеты.

Таблица сравнения основных характеристик BMS (пример)

Будущее BMS

Технологии BMS постоянно развиваются, и в будущем нас ждет еще больше инноваций. Некоторые из перспективных направлений:

* Интеллектуальные BMS: Использование искусственного интеллекта и машинного обучения для оптимизации работы аккумуляторов и прогнозирования их состояния.* Беспроводные BMS: Уменьшение количества проводов и повышение надежности за счет беспроводной связи между модулями BMS.* Самовосстанавливающиеся BMS: Разработка BMS, способных автоматически обнаруживать и устранять небольшие неисправности.

Заключение

Система управления аккумулятором (BMS) — это ключевой компонент любой аккумуляторной системы. Она обеспечивает безопасность, оптимизирует производительность и продлевает срок службы аккумуляторов. Выбор подходящей BMS зависит от конкретного приложения и требований.