Ⅰ: Περιγράψτε συνοπτικά το σύστημα διαχείρισης μπαταριών λιθίου BMS
Όπως όλοι γνωρίζουμε, το BMS χρησιμοποιείται κυρίως σε μπαταρίες λιθίου και οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος γενικά δεν διαθέτουν αυτό το σύστημα διαχείρισης. Η τάση των μπαταριών λιθίου στην αγορά αυξάνεται σταθερά, ακριβώς επειδή οι μπαταρίες λιθίου απαιτούν ένα περισσότερο BMS από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος για την προστασία των κυττάρων. Εν ολίγοις, το BMS είναι ένα σύστημα διαχείρισης, ελέγχου και χρήσης πακέτων μπαταριών λιθίου. Το BMS είναι ο «εγκέφαλος» του λειτουργικού συστήματος της μπαταρίας λιθίου, που λαμβάνει και στέλνει πληροφορίες από την μπαταρία και κάθε εξωτερική θύρα, σε βάθος ανάλυση και επεξεργασία των πληροφοριών και εξερχόμενες εντολές εργασίας. Επομένως, το BMS είναι μια γέφυρα μεταξύ της μπαταρίας και του χρήστη, επιβλέποντας την κατάσταση της μπαταρίας, αποτρέποντας την υπερφόρτιση και υπερφόρτιση της μπαταρίας και διασφαλίζοντας την ασφάλεια. Το BMS καθορίζει την κατάσταση ολόκληρου του συστήματος μπαταρίας ανιχνεύοντας κάθε στοιχείο της μπαταρίας. Το BMS προσαρμόζει το σύστημα μπαταρίας σύμφωνα με την κατάσταση μιας κυψέλης και πραγματοποιεί διαχείριση φόρτισης και εκφόρτισης για να διασφαλίσει μια ασφαλή και σταθερή λειτουργία.
Ⅱ: Γιατί οι μπαταρίες λιθίου χρειάζονται BMS
Οι μπαταρίες λιθίου χρειάζονται προστασία, σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των μπαταριών λιθίου. Η υπερβολική φόρτιση και αποφόρτιση θα βλάψει τη χημική σύνθεση στο εσωτερικό της μπαταρίας, θα βραχύνει
τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και ακόμη και να προκαλέσει σοβαρές συνέπειες. Η υπερφόρτιση θα προκαλέσει επίσης τη θέρμανση της μπαταρίας και θα προκαλέσει κινδύνους για την ασφάλεια, όπως πυρκαγιά. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια, η χρήση μπαταριών λιθίου πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις ασφαλείας:
1. Βασικές απαιτήσεις προστασίας: προστασία υπερφόρτισης, προστασία υπερφόρτισης.
2. Ενίσχυση των απαιτήσεων προστασίας: Προστασία από υπερβολικό ρεύμα, προστασία υψηλής θερμοκρασίας, προστασία χαμηλής θερμοκρασίας, προστασία βραχυκυκλώματος, προστασία αντίστροφης πολικότητας.
3. Απαιτήσεις επέκτασης: καλή απόδοση ισορροπίας, διαφορά χαμηλής πίεσης, διαφορά χαμηλής θερμοκρασίας.
Επομένως, απαιτείται ένα ειδικό σύστημα προστασίας για την παρακολούθηση της υγείας της μπαταρίας λιθίου και τη διαχείριση της κανονικής λειτουργίας της. Για τη μείωση του φόρτου εργασίας και του κόστους συντήρησης, το BMS έχει τη λειτουργία της εκτίμησης φόρτισης, η οποία μπορεί να κατανοήσει με ακρίβεια την κατάσταση φόρτισης. Ταυτόχρονα, το BMS έχει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας για να μειώσει τη συχνότητα συντήρησης και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών λιθίου.
Ⅲ: Ο ρόλος του BMS
Η μπαταρία λιθίου είναι ένα είδος μπαταρίας με μεγάλο απόθεμα ισχύος και η δημοτικότητα της αγοράς συνεχίζει να αυξάνεται. Μερικοί αδίστακτοι έμποροι βάζουν στην αγορά ψεύτικες και κακές μπαταρίες. Οι κακές μπαταρίες λιθίου έχουν πολλά κρίσιμα προβλήματα, ακόμη και εκρήγνυνται λόγω υπερφόρτισης και υπερβολικής εκφόρτισης ή μπορεί να εκραγούν λόγω βραχυκυκλώματος στο εσωτερικό κύκλωμα. Ωστόσο, ο ρόλος του BMS είναι να εγγυάται την ασφάλεια των μπαταριών λιθίου. Ένα πακέτο μπαταριών λιθίου αποτελείται από μικρές μπαταρίες λιθίου συνδεδεμένες παράλληλα. Τοποθετήστε μια προστατευτική πλάκα στο κενό της εσωτερικής μπαταρίας λιθίου για να τις χωρίσετε.
Η προστατευτική σανίδα είναι κατασκευασμένη από μη αγώγιμη ινοσανίδα και εξωτερικά καλύπτεται με ένα στρώμα λαδιού. Όλοι γνωρίζουν ότι το λάδι είναι μη αγώγιμο, επομένως το BMS μπορεί να απομονώσει τις μπαταρίες λιθίου για να αποφύγει βραχυκύκλωμα.
Δεύτερον, το BMS έχει επίσης τη λειτουργία της αποφυγής υπερφόρτισης της μπαταρίας. Όταν το εξωτερικό τροφοδοτικό φορτίζει συνεχώς και γρήγορα την μπαταρία, η εσωτερική ισχύς της μπαταρίας λιθίου φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο και το BMS θα διακόψει αυτόματα την εξωτερική ισχύ φόρτισης. Η εξωτερική τροφοδοσία δεν θα συνεχίσει να εισέρχεται στην μπαταρία. Το BMS έχει επίσης τη λειτουργία της αποφυγής της υπερβολικής εκφόρτισης των μπαταριών λιθίου. Όταν η μπαταρία λιθίου είναι υπερβολικά αποφορτισμένη, το BMS μπορεί να αντιληφθεί ότι το περιεχόμενο της μπαταρίας θα αλλάξει και στη συνέχεια να διακόψει γρήγορα την παροχή ρεύματος εκφόρτισης έτσι ώστε η μπαταρία λιθίου να μην αποφορτίσει όλη την ηλεκτρική ενέργεια.
Επομένως, μπορούμε κυρίως να συνοψίσουμε τον ρόλο του BMS στα ακόλουθα τρία σημεία:
1. Εξασφαλίστε την ασφάλεια της μπαταρίας και παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, η οποία είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.
2. Αποφύγετε την υπερφόρτιση, την υπερβολική εκφόρτιση, το υπερβολικό ρεύμα, το βραχυκύκλωμα κ.λπ. της μπαταρίας και αποφύγετε να πάρει φωτιά η μπαταρία λιθίου λόγω βλάβης.
3. Λειτουργία ισορροπίας για τη διασφάλιση της σταθερότητας του εσωτερικού ρεύματος και της ανώτερης απόδοσης.
Ⅳ: Πρόσθετες λειτουργίες του BMS
Η κοινή δομή του διαγράμματος τοπολογίας BMS είναι δύο κύρια μπλοκ: η κύρια μονάδα ελέγχου και η υποτελής μονάδα ελέγχου. Αποτελείται από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας, μια μονάδα απόκτησης δεδομένων, μια μονάδα ανίχνευσης δεδομένων, μια μονάδα μονάδας οθόνης, ένα εξάρτημα ελέγχου και παρόμοια. Η επικοινωνία πληροφοριών δεδομένων μεταξύ των μονάδων πραγματοποιείται με την υιοθέτηση της τεχνολογίας CAN bus.
Με βάση τις λειτουργίες κάθε μονάδας, το BMS μπορεί να πραγματοποιήσει παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο παραμέτρων όπως η τάση, το ρεύμα και η θερμοκρασία των μπαταριών λιθίου. Το BMS μπορεί επίσης να εκτελέσει θερμική διαχείριση, διαχείριση εξισορρόπησης, ανίχνευση υψηλής τάσης και μόνωσης κ.λπ. στην μπαταρία και μπορεί να εκτιμήσει την υπολειπόμενη χωρητικότητα της μπαταρίας, την ισχύ φόρτισης και εκφόρτισης και την κατάσταση φόρτισης (SOC) και την κατάσταση υγείας (SOH) . Ένα καλό BMS διαθέτει επίσης έναν αισθητήρα θερμοκρασίας που μπορεί να παρακολουθεί την τάση μιας μεμονωμένης μπαταρίας και να ανιχνεύει μπαταρίες με χαμηλή απόδοση.
Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι εκτός από την επίλυση των βασικών προβλημάτων ασφάλειας, οι πρόσθετες αρχές λειτουργίας του BMS είναι οι εξής:
1. Λειτουργία επικοινωνίας—οι πελάτες πρέπει να γνωρίζουν τις πληροφορίες κατάστασης λειτουργίας της μπαταρίας, RS232/RS485/CAN, κ.λπ.
2. 2.Υπολογισμός SOC (State Of Charge) / εκτίμηση SOH.
3. Λειτουργία συναγερμού - όταν υπάρχει πρόβλημα με την μπαταρία, πρέπει να ενημερώσετε τον πελάτη εγκαίρως.
4. Λειτουργία εγγραφής - είναι καλύτερο να καταγράφονται τα ιστορικά δεδομένα διεργασίας που εκτελούνται, συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων συναγερμού κ.λπ.
5. Λειτουργία διάγνωσης βλαβών - ο πίνακας προστασίας ή το σύστημα διαχείρισης θα πρέπει να είναι σε θέση να διαγνώσουν εάν υπάρχει πρόβλημα.
6. Οι πελάτες-συναρτήσεις εμφάνισης μπορούν να διαβάσουν απευθείας πληροφορίες και να ορίσουν παραμέτρους μέσω της οθόνης προβολής.
7. Λειτουργία ισορροπίας - σύμφωνα με τις πληροφορίες της μεμονωμένης μπαταρίας, κάντε τη χωρητικότητα της μπαταρίας όσο το δυνατόν πιο κοντά στο μικρότερο μεμονωμένο στοιχείο.
