Vanwege de kenmerken vanlithiumbatterijEen batterijbeheersysteem (BMS) moet worden toegevoegd. Batterijen zonder beheersysteem mogen niet worden gebruikt, omdat dit grote veiligheidsrisico's met zich meebrengt. Veiligheid is altijd een prioriteit bij batterijsystemen. Batterijen die niet goed beschermd of beheerd worden, lopen het risico op een kortere levensduur, schade of explosie.
BMS (Battery Management System): Dit systeem wordt voornamelijk gebruikt in accu's voor elektrische voertuigen, elektrische fietsen, energieopslag en andere grote systemen.
De belangrijkste functies van een batterijbeheersysteem (BMS) omvatten het meten van batterijspanning, temperatuur en stroom, energiebalans, SOC-berekening en -weergave, alarm bij afwijkingen, laad- en ontlaadbeheer, communicatie, enzovoort, naast de basisbeveiligingsfuncties van het systeem. Sommige BMS-systemen integreren ook warmtebeheer, batterijverwarming, SOH-analyse (State of Health), isolatieweerstandsmeting en meer.
Inleiding en analyse van de BMS-functie:
1. Batterijbeveiliging, vergelijkbaar met PCM, tegen overladen, overontladen, oververhitting, overstroom en kortsluiting. Net als gewone lithium-mangaanbatterijen en drie-elementenbatterijen.lithium-ionbatterijenHet systeem schakelt automatisch het laad- of ontlaadcircuit uit zodra het detecteert dat de accuspanning hoger is dan 4,2 V of lager dan 3,0 V. Als de accutemperatuur de bedrijfstemperatuur van de accu overschrijdt of de stroom de ontlaadstroom van het accupakket overschrijdt, onderbreekt het systeem automatisch de stroomtoevoer om de veiligheid van de accu en het systeem te waarborgen.
2. Energiebalans, het geheelbatterijpakketDoor de vele batterijen die in serie zijn geschakeld, zullen na verloop van tijd, als gevolg van inconsistenties in de batterij zelf, de bedrijfstemperatuur en andere factoren, grote verschillen in vermogen ontstaan. Dit heeft een enorme impact op de levensduur van de batterij en het gebruik van het systeem. Energiebalancering is bedoeld om de verschillen tussen individuele cellen te compenseren door middel van actief of passief laden en ontladen, om de consistentie van de batterij te waarborgen en de levensduur ervan te verlengen. In de industrie zijn er twee soorten energiebalancering: passieve en actieve balancering. Passieve balancering is voornamelijk gericht op het balanceren van de hoeveelheid energie door middel van weerstanden, terwijl actieve balancering voornamelijk gericht is op het overdragen van energie van de batterij met een lager vermogen naar de batterij met een lager vermogen via condensatoren, spoelen of transformatoren. Passieve en actieve balancering worden in de onderstaande tabel vergeleken. Omdat een actief balanceringssysteem relatief complex en kostbaar is, wordt passieve balancering nog steeds het meest gebruikt.
3. SOC-berekening,batterijvermogenHet berekenen van de laadstatus (SOC) is een zeer belangrijk onderdeel van een batterijmanagementsysteem (BMS). Veel systemen vereisen een nauwkeurige inschatting van het resterende vermogen. Door technologische ontwikkelingen zijn er talloze methoden ontwikkeld voor het berekenen van de laadstatus (SOC). Methoden die geen hoge precisie vereisen, kunnen vaak al op basis van de batterijspanning het resterende vermogen bepalen. De meest nauwkeurige methoden zijn de stroomintegratiemethode (ook bekend als de Ah-methode), Q = ∫i dt, interne weerstandsmeting, neurale netwerkmeting en Kalman-filtermeting. Stroomscore blijft echter de meest gebruikte methode in de industrie.
4. Communicatie. Verschillende systemen stellen verschillende eisen aan communicatie-interfaces. De meest gebruikte communicatie-interfaces zijn onder andere SPI, I2C, CAN en RS485. In de automobielindustrie en energieopslagsystemen worden voornamelijk CAN en RS485 gebruikt.
Geplaatst op: 15 maart 2023
