Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS) yra technologija, specialiai sukurta prižiūrėti akumuliatorių blokus, kurie yra akumuliatorių elementų komponentai, elektriškai išdėstyti eilučių stulpelio matricos konfigūracijoje, kad būtų užtikrintas tikslinis įtampos ir srovės diapazonas numatomoms apkrovos sąlygoms per tam tikrą laikotarpį. .
BMS teikiama priežiūra paprastai apima:
- Akumuliatoriaus stebėjimas
- Užtikrinkite akumuliatoriaus apsaugą
- Įvertinkite akumuliatoriaus veikimo būseną
- Nuolat optimizuojamas akumuliatoriaus veikimas
- Praneškite apie veikimo būseną išoriniams įrenginiams
Čia terminas "baterija“ reiškia visą akumuliatorių; Tačiau stebėjimo ir valdymo funkcijos yra specialiai taikomos atskiroms baterijoms arba akumuliatorių blokams, vadinamiems moduliais visame akumuliatoriaus bloke. Ličio jonų įkraunamos baterijos turi didžiausią energijos tankį ir yra standartinis pasirinkimas daugeliui vartotojų baterijų paketų – nuo nešiojamųjų kompiuterių iki elektrinių transporto priemonių. Nors jie veikia gerai, jie gali būti gana negailestingi, jei naudojami ne įprastoje saugioje veikimo zonoje (SOA), o rezultatai svyruoja nuo akumuliatoriaus veikimo sutrikimo iki visiškai pavojingų padarinių. BMS darbo aprašymas neabejotinai yra sudėtingas, nes jo bendras sudėtingumas ir priežiūros apimtis gali apimti kelias disciplinas, tokias kaip elektros, skaitmeninės, valdymo, šiluminės ir hidraulinės.
Kaip veikia akumuliatoriaus valdymo sistema?
Nėra fiksuoto ar unikalaus standarto, kuris turi būti priimtas akumuliatoriaus valdymo sistemoms. Techninio projekto apimtis ir įgyvendinimo charakteristikos paprastai yra susijusios su:
- Baterijų paketų kaina, sudėtingumas ir dydis
- Akumuliatorių naudojimas ir visos saugos, naudojimo trukmės ir garantijos problemos
- Įvairių vyriausybės reglamentų sertifikavimo reikalavimai, jei nėra įdiegtos funkcinės saugos priemonės, išlaidos ir baudos yra labai svarbūs
BMS turi daug projektavimo funkcijų, o baterijų bloko apsaugos valdymas ir talpos valdymas yra dvi pagrindinės funkcijos. Čia aptarsime, kaip šios dvi funkcijos veikia. Yra dvi pagrindinės baterijų blokų apsaugos valdymo sritys: elektros apsauga, kuri reiškia, kad baterijos negali būti pažeistos, kai jos naudojamos ne SOA; Šiluminė apsauga, apimanti pasyvią ir (arba) aktyvią temperatūros kontrolę, kad būtų išlaikytas arba įtrauktas akumuliatoriaus paketas į SOA.
Elektros valdymo apsauga: srovė
Akumuliatoriaus bloko srovės ir akumuliatoriaus ar modulio įtampos stebėjimas yra būdas užtikrinti elektros apsaugą. Bet kurio akumuliatoriaus elemento elektrinį SOA riboja srovė ir įtampa. 1 paveiksle parodytas tipiškas ličio jonų akumuliatorius SOA, kur gerai suprojektuota BMS apsaugos akumuliatorių, neleisdama jam veikti ne pagal gamintojo nurodytą akumuliatorių. Daugeliu atvejų SOA saugos zonoje gali būti taikomas tolesnis sumažinimas, siekiant pailginti baterijos veikimo laiką.
Ličio jonų akumuliatoriai turi skirtingas įkrovimo ir iškrovimo srovės ribas, ir abu režimai gali atlaikyti didesnes didžiausias sroves, net jei laikas yra trumpas. Baterijų gamintojai paprastai nurodo maksimalias nuolatinio įkrovimo ir iškrovimo srovės ribas, taip pat didžiausios įkrovimo ir iškrovimo įtampos ribas. BMS, kuri užtikrina apsaugą nuo srovės, tikrai taikys maksimalią nuolatinę srovę. Tačiau prieš tai galima atsižvelgti į staigius apkrovos sąlygų pokyčius; Pavyzdžiui, staigus elektromobilių įsibėgėjimas. BMS gali sujungti didžiausios srovės stebėjimą integruodama srovę ir nuspręsdama sumažinti turimą srovę arba visiškai nutraukti grupės srovę po Δ laiko. Tai leidžia BMS turėti beveik akimirksnį jautrumą ekstremalioms srovės smailėms, pvz., trumpojo jungimo situacijoms, kurios nepatraukia jokio nuolatinio saugiklio dėmesio, tačiau taip pat gali toleruoti didelius piko poreikius, jei jie nėra pernelyg dideli.
Elektros valdymo apsauga: įtampa
2 paveiksle parodyta, kad ličio jonų baterijos turi veikti tam tikrame įtampos diapazone. Šios SOA ribos galiausiai bus nulemtos pasirinktam ličio jonų akumuliatoriui būdingų cheminių savybių ir akumuliatoriaus temperatūros bet kuriuo metu. Be to, dėl didelio srovės ciklo, išsikrovimo dėl apkrovos poreikio ir įkrovimo iš įvairių energijos šaltinių, kuriuos patiria bet kuris akumuliatoriaus paketas, šie SOA įtampos apribojimai dažnai dar labiau ribojami siekiant optimizuoti akumuliatoriaus veikimo laiką. BMS turi žinoti, kokie yra šie apribojimai, ir priimti sprendimus pagal šių slenksčių artumą. Pavyzdžiui, artėjant prie aukštos įtampos ribos, BMS gali prašyti laipsniško įkrovimo srovės mažinimo arba, pasiekus ribą, gali reikalauti visiškai nutraukti įkrovimo srovę. Tačiau šį apribojimą dažnai lydi papildomos būdingos įtampos histerezės svarstymai, siekiant išvengti valdymo svyravimų, susijusių su išjungimo slenksčiu. Kita vertus, artėjant prie žemos įtampos ribos, BMS paprašys kritinių aktyvių reikalavimų neatitinkančių apkrovų, kad sumažintų dabartinį poreikį. Elektrinių transporto priemonių atveju tai galima pasiekti sumažinus leistiną traukos variklio sukimo momentą. Žinoma, BMS turi teikti pirmenybę vairuotojo saugumui ir apsaugoti akumuliatorių nuo negrįžtamų pažeidimų.
Šiluminio valdymo apsauga: Temperatūra
Paviršiuje ličio jonų baterijos turi platų veikimo temperatūrų diapazoną, tačiau dėl žymiai lėtesnių cheminių reakcijų greitis žemoje temperatūroje sumažėja bendra akumuliatoriaus talpa. Kalbant apie gebėjimą esant žemai temperatūrai, jų veikimas iš tiesų yra daug geresnis nei švino rūgšties arba NiMh baterijų; Tačiau temperatūros valdymas yra labai svarbus, nes įkrauti žemiau 0 laipsnio C (32 laipsniai F) yra fiziškai sunku. Atliekant šaldomąjį įkrovimą, ant anodo gali atsirasti metalinio ličio padengimo reiškiniu. Tai yra nuolatinė žala, dėl kurios ne tik sumažėja talpa, bet ir padidėja akumuliatoriaus gedimo tikimybė, jei ji bus veikiama vibracijos ar kitų streso sąlygų. BMS gali valdyti akumuliatoriaus temperatūrą šildydamas ir vėsindamas.
Šilumos valdymo įgyvendinimas visiškai priklauso nuo akumuliatoriaus dydžio ir kainos, našumo tikslų, BMS projektavimo standartų ir gaminių vienetų, į kuriuos gali būti atsižvelgta tikslinėje geografinėje zonoje. Nepriklausomai nuo šildytuvo tipo, prireikus efektyviau išgauti energiją iš išorinio kintamosios srovės šaltinio arba iš alternatyvių nuolatinių baterijų, naudojamų šildytuvui valdyti. Tačiau, jei elektrinis šildytuvas suvartoja nedidelę srovę, energija iš pagrindinio akumuliatoriaus gali būti siurbiama į šildymą. Jei naudojama karšta hidraulinė sistema, siurbiamam ir visame komponente paskirstytam aušinimo skysčiui šildyti naudojamas elektrinis šildytuvas.
Be jokios abejonės, BMS projektavimo inžinieriai projektavimo pramonėje turi tam tikrų įgūdžių lašinti šiluminę energiją į akumuliatorių blokus. Pavyzdžiui, galima įjungti įvairius galios elektroninius įrenginius, skirtus BMS pajėgumų valdymui. Nors ir ne toks efektyvus kaip tiesioginis šildymas, jis vis tiek gali būti naudojamas, nesvarbu. Aušinimas yra ypač svarbus siekiant sumažinti ličio jonų baterijų našumo praradimą. Pavyzdžiui, galbūt tam tikra baterija geriausiai veikia esant 20 laipsnių C; Padidinus pakuotės temperatūrą iki 30 laipsnių C, jos efektyvumas gali sumažėti 20%. Jei akumuliatorius nuolat kraunamas ir įkraunamas 45 °C (113 °F) temperatūroje, našumo sumažėjimas gali siekti 50%. Jei akumuliatorius nuolat veikia perkaitusioje aplinkoje, ypač greito įkrovimo ir iškrovimo ciklų metu, akumuliatoriaus veikimo laikas taip pat gali senėti ir per anksti pablogėti. Aušinimas paprastai pasiekiamas dviem būdais – pasyviuoju arba aktyviuoju, ir gali būti naudojami abu būdai. Pasyvus aušinimas priklauso nuo oro srauto judėjimo, kad vėsintų akumuliatorių. Kalbant apie elektrines transporto priemones, tai reiškia, kad jos važiuoja tik keliu. Tačiau tai gali būti sudėtingesnė, nei atrodo, nes oro greičio jutiklį galima integruoti kartu, kad būtų strategiškai automatiškai sureguliuota nukreipimo oro užtvanka, kad būtų padidintas oro srautas. Aktyvių temperatūros valdomų ventiliatorių įdiegimas gali būti naudingas važiuojant mažu greičiu arba sustojus automobiliui, tačiau visa tai tik tam, kad akumuliatoriaus temperatūra būtų tokia pati kaip aplinkos temperatūra. Jei oras karštas, pradinė pakuotės temperatūra gali pakilti. Karštas hidraulinis aktyvus aušinimas gali būti suprojektuotas kaip papildoma sistema, paprastai naudojant etilenglikolio aušinimo skystį su nurodytu maišymo santykiu, cirkuliuojančiu per vamzdžius / žarnas, paskirstymo kolektorius, kryžminio srauto šilumokaičius (radiatorius) ir aušinimo plokštes nuo akumuliatoriaus komponentų, naudojant elektrinį siurblys. BMS stebi viso akumuliatoriaus bloko temperatūrą ir atidaro bei uždaro įvairius vožtuvus, kad palaikytų viso akumuliatoriaus temperatūrą siaurame temperatūros diapazone, kad būtų užtikrintas optimalus akumuliatoriaus veikimas.
Pajėgumų valdymas
Akumuliatoriaus talpos padidinimas gali būti laikomas viena iš svarbiausių BMS teikiamų akumuliatoriaus veikimo charakteristikų. Jei ši priežiūra nebus atlikta, akumuliatorius ilgainiui gali tapti nenaudingas. Problemos esmė slypi tame, kad baterijų paketų (baterijų serijų matricų) „sukrovimas“ nėra visiškai vienodas ir iš esmės skiriasi nuotėkio arba savaiminio išsikrovimo laipsniai. Nuotėkis yra ne gamintojo defektas, o veikiau akumuliatoriaus cheminės savybės, nors statistiškai jį gali paveikti nedideli gamybos proceso pakeitimai. Iš pradžių baterijų blokuose gali būti gerai suderintos baterijos, tačiau laikui bėgant baterijų panašumas toliau mažėja ne tik dėl savaiminio išsikrovimo, bet ir dėl įkrovimo / iškrovimo ciklų, temperatūros kilimo ir bendro kalendorinio senėjimo. Atsižvelgiant į tai, primenant ankstesnę diskusiją, ličio jonų baterijos veikia gerai, tačiau gali būti gana negailestingos, jei naudojamos ne griežtai SOA. Jau anksčiau sužinojome apie reikalingą elektros apsaugą, nes ličio jonų akumuliatoriai negali gerai atlaikyti perkrovimo. Visiškai įkrauti jie negali priimti daugiau srovės, bet kokia papildoma energija bus paversta šiluma, o įtampa gali greitai pakilti ir pasiekti pavojingą lygį. Tai nėra sveika ląstelėms būklė, o jei ji išlieka, ji gali sukelti nuolatinę žalą ir nesaugias veikimo sąlygas.
Akumuliatorių masyvų nuoseklus sujungimas lemia viso akumuliatoriaus bloko įtampą, o gretimų baterijų neatitikimas gali sukelti sunkumų bandant įkrauti bet kurį akumuliatorių. 3 paveiksle parodyta, kodėl taip nutinka. Jei žmogus turi visiškai subalansuotą baterijų komplektą, tada viskas gerai, nes kiekviena baterija kraus vienodai, o pasiekus 4.0 įtampos viršutinę ribą, įkrovimo srovė gali nutrūkti. Tačiau esant nesubalansuotai situacijai, viršutinė baterija pasieks įkrovimo ribą anksčiau nei numatyta, o atšakos įkrovimo srovę reikia nutraukti, kol kiti apatiniai akumuliatoriai įkraunami visu pajėgumu.
Norint parodyti jo veikimo principą, reikia paaiškinti pagrindinį apibrėžimą. Akumuliatoriaus arba modulio įkrovimo būsena (SOC) tam tikru metu yra tiesiogiai proporcinga turimai galiai, palyginti su visa galia, kai jis visiškai įkrautas. Todėl 50 % SOC baterija reiškia, kad ji įkrauta 50 %, panašiai kaip galios matuoklio kokybės koeficientas. BMS talpos valdymas skirtas subalansuoti kiekvieno akumuliatoriaus paketo SOC pokyčius. Kadangi SOC nėra tiesiogiai išmatuojamas dydis, jį galima įvertinti įvairiais būdais, o pati balansavimo schema paprastai skirstoma į dvi kategorijas: pasyviąją ir aktyviąją. Yra daugybė temų variantų, kurių kiekviena turi savo privalumų ir trūkumų. BMS projektavimo inžinierius nusprendžia, kuris iš jų labiausiai tinka nurodytam akumuliatorių paketui ir jo pritaikymui. Pasyvią pusiausvyrą pasiekti lengviausia, ji taip pat gali paaiškinti bendrą pusiausvyros sampratą. Pasyvūs metodai leidžia kiekvienai akumuliatoriaus pakete esančiai baterijai turėti tokią pat įkrovimo talpą kaip ir silpniausiam akumuliatoriui. Jis naudoja santykinai mažą srovę, kad per įkrovimo ciklą perduotų nedidelį energijos kiekį iš didelio SOC baterijų, kad būtų galima įkrauti visas baterijas iki didžiausio SOC. 4 paveiksle parodyta, kaip BMS tai pasiekia. Jis stebi kiekvieną bateriją ir lygiagrečiai su kiekviena baterija naudoja tranzistorių jungiklius bei atitinkamo dydžio iškrovimo rezistorius. Kai BMS nustato, kad tam tikra baterija artėja prie įkrovimo ribos, ji nukreipia aplink ją esančią srovę iš viršaus į apačią į kitą akumuliatorių, esantį žemiau.
Balansavimo proceso prieš ir po pabaigos taškai parodyti 5 paveiksle. Apibendrinant, BMS leidžia baterijų pakete esantiems baterijoms arba moduliams matyti įkrovimo sroves, kurios skiriasi nuo akumuliatoriaus bloko srovės, kad būtų galima subalansuoti akumuliatoriaus bloką vienu iš šių veiksmų. metodai:
Pašalinus įkrovą nuo labiausiai įkrauto akumuliatoriaus, atsiranda vietos papildomai įkrovimo srovei, kad būtų išvengta perkrovimo, o mažiau įkrauti akumuliatoriai gali gauti daugiau įkrovimo srovės
Kai kurios arba beveik visos įkrovimo srovės perkėlimas aplink labiausiai įkrautą akumuliatorių, kad mažiau įkrauti akumuliatoriai galėtų gauti įkrovimo srovę ilgesnį laiką
Baterijų valdymo sistemų tipai
Akumuliatoriaus valdymo sistema gali pritaikyti įvairias technologijas nuo paprastų iki sudėtingų, kad pasiektų pagrindines „rūpinimosi baterija“ instrukcijas. Tačiau šias sistemas galima klasifikuoti pagal jų topologiją, kuri yra susijusi su jų įrengimu ir veikimu ant viso akumuliatoriaus bloko baterijų arba modulių.
Centralizuota BMS architektūra
Akumuliatoriaus bloke yra centrinis BMS. Visi akumuliatorių blokai yra tiesiogiai prijungti prie centrinio BMS. Centralizuotų BVS struktūra parodyta 6 pav. Centralizuotas KVS turi tam tikrų privalumų. Jis yra kompaktiškesnis ir dažnai ekonomiškiausias, nes yra tik vienas BMS. Tačiau centralizuotas BMS turi ir trūkumų. Kadangi visi akumuliatoriai yra tiesiogiai prijungti prie BMS, BMS reikia daug prievadų, kad būtų galima prijungti visus akumuliatorių blokus. Tai reiškia, kad dideliuose akumuliatorių paketuose yra daug laidų, kabelių, jungčių ir pan., todėl trikčių šalinimas ir priežiūra yra sudėtingi.
Modulinė BMS topologija
Panašiai kaip centralizuotas diegimas, BMS yra padalintas į kelis pasikartojančius modulius, kurių kiekvienas turi tam skirtą laidų pluoštą ir yra prijungtas prie gretimų nurodytų akumuliatoriaus bloko dalių. Žr. 7 pav. Kai kuriais atvejais šie BMS submoduliai gali būti prižiūrimi pagrindinio BMS modulio, kurio funkcija yra stebėti submodulių būseną ir bendrauti su išoriniais įrenginiais. Dėl pakartotinio moduliavimo trikčių šalinimas ir priežiūra yra lengvesni, taip pat lengva išplėsti iki didesnių baterijų paketų. Trūkumas yra tas, kad bendra kaina yra šiek tiek didesnė, o priklausomai nuo programos gali būti nenaudojamų funkcijų pasikartojimo.
Pirminė / antrinė BMS
Tačiau konceptualiai panašus į modulinę topologiją, šiuo atveju pagalbiniai įrenginiai yra labiau apriboti tik matavimo informacijos perdavimu, o pagrindiniai įrenginiai yra skirti skaičiavimui ir valdymui bei išoriniam ryšiui. Todėl, nors ir panašiai į modulinius tipus, kaina gali būti mažesnė, nes įrenginio funkcionalumas dažnai yra paprastesnis, gali būti mažesnės pridėtinės išlaidos, o nenaudojamų funkcijų gali būti mažiau.
Paskirstyta BMS architektūra
Skirtingai nuo kitų topologijų, kitose topologijose elektroninė techninė ir programinė įranga yra įdėta į modulius, kurie laidais prijungiami prie akumuliatoriaus. Paskirstytasis BMS integruoja visą elektroninę įrangą į valdymo plokštę, esančią tiesiai ant stebimo akumuliatoriaus arba modulio. Tai sumažina kelių jutiklių laidų ir ryšio laidų tarp gretimų BMS modulių skaičių. Todėl kiekviena BMS yra labiau nepriklausoma ir prireikus tvarko skaičiavimus ir ryšį. Tačiau, nepaisant šio akivaizdaus paprastumo, dėl šios integruotos formos trikčių šalinimas ir priežiūra gali būti problema, nes ji yra giliai ekranuotų modulio komponentų viduje. Kaina dažnai yra didesnė, nes visoje akumuliatoriaus struktūroje yra daugiau BMS.
Baterijos valdymo sistemos svarba
BMS funkcinė sauga yra svarbiausia. Labai svarbu neleisti, kad bet kurio prižiūrimo ir kontroliuojamo akumuliatoriaus ar modulio įtampa, srovė ir temperatūra neviršytų nurodytų SOA ribų įkrovimo ir iškrovimo metu. Jei riba viršijama tam tikrą laiką, tai turės įtakos ne tik potencialiai brangiems akumuliatoriams, bet ir gali kilti pavojingų šiluminio pabėgimo situacijų. Be to, siekiant apsaugoti ličio jonų baterijas ir užtikrinti funkcinę saugą, taip pat būtina griežtai stebėti žemesnės įtampos slenksčio ribas. Jei ličio jonų akumuliatoriai bus laikomi tokioje žemos įtampos būsenoje, ant anodo ilgainiui gali augti vario dendritai, todėl gali padidėti savaiminio išsikrovimo greitis ir gali kilti saugos problemų. Didelio energijos tankio ličio jonų energijos sistemose kaina yra ta, kad beveik nėra vietos akumuliatoriaus valdymo klaidoms. Dėl BMS ir ličio jonų baterijų patobulinimų tai yra viena sėkmingiausių ir saugiausių akumuliatorių cheminių medžiagų, kurias galima įsigyti šiandien.
Akumuliatoriaus našumas yra antra pagal svarbą BMS funkcija, apimanti elektros ir šilumos valdymą. Norint optimizuoti bendrą akumuliatoriaus talpą elektra, visos baterijos baterijos turi būti subalansuotos, o tai reiškia, kad gretimų akumuliatorių SOC visame komponente yra maždaug vienodas. Tai labai svarbu, nes taip ne tik pasiekiama optimali baterijos talpa, bet ir padedama išvengti plačiai paplitusio degradacijos bei sumažinamos galimos silpnų baterijų perkrovimo vietos. Ličio jonų akumuliatoriai turėtų vengti išsikrauti žemiau žemos įtampos ribos, nes tai gali sukelti atminties efektą ir didelį talpos praradimą. Elektrocheminiai procesai yra labai jautrūs temperatūrai, baterijos nėra išimtis. Kai aplinkos temperatūra nukrenta, žymiai sumažės talpa ir turima akumuliatoriaus energija. Todėl BMS gali prijungti išorinius internetinius šildytuvus, esančius skysčių aušinimo sistemose, pvz., elektromobilių akumuliatorių blokuose, arba įjungti nuolatines šildymo plokštes, sumontuotas po sraigtasparnių ar kitų orlaivių akumuliatorių blokų moduliais. Be to, kadangi žemos temperatūros ličio jonų baterijų įkrovimas nepablogina akumuliatoriaus veikimo trukmės, svarbu pirmiausia visiškai padidinti akumuliatoriaus temperatūrą. Daugumos ličio jonų baterijų negalima greitai įkrauti žemesnėje nei 5 °C temperatūroje ir jų visai negalima įkrauti žemesnėje nei 0 °C temperatūroje. Norint pasiekti optimalų našumą įprasto naudojimo metu, BMS šilumos valdymas paprastai užtikrina, kad akumuliatorius veiktų siaura Goldilocks veikimo zona (pvz., 30-35 laipsnis C). Tai gali apsaugoti našumą, pailginti tarnavimo laiką ir išauginti sveikus ir patikimus akumuliatorių blokus.
Akumuliatoriaus valdymo sistemos privalumai
Visa akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema, paprastai žinoma kaip BESS, gali būti strategiškai surinkta iš dešimčių, šimtų ar net tūkstančių ličio jonų baterijų, priklausomai nuo pritaikymo. Šių sistemų vardinė įtampa gali būti mažesnė nei 100 V, bet gali siekti iki 800 V, kai baterijų bloko maitinimo srovės diapazonas yra iki 300 A arba didesnis. Bet koks netinkamas aukštos įtampos baterijų blokų valdymas gali sukelti katastrofiškas nelaimes, kurios kelia pavojų gyvybei. Todėl BMS yra labai svarbus saugiam darbui užtikrinti. BMS privalumus galima apibendrinti taip.
Funkcinis saugumas.Savaime suprantama, kad didelio dydžio ličio jonų akumuliatorių paketams tai ypač atsargiai ir būtina. Tačiau, kaip žinoma, net mažesni nešiojamuosiuose kompiuteriuose naudojami formatai gali užsidegti ir padaryti didelę žalą. Produktų, kurių sudėtyje yra ličio jonų maitinimo sistemų, naudotojų asmeninis saugumas palieka mažai vietos akumuliatoriaus valdymo klaidoms.
Tarnavimo laikas ir patikimumas.Baterijų bloko apsaugos valdymas, elektrinis ir terminis, užtikrinantis, kad visos baterijos būtų naudojamos laikantis deklaruotų SOA reikalavimų. Ši subtili priežiūra užtikrina saugų naudojimą ir greitus akumuliatoriaus įkrovimo bei iškrovimo ciklus ir neišvengiamai sukuria stabilią sistemą, kuri gali patikimai tarnauti ilgus metus.
Veikimas ir apimtis.BMS akumuliatoriaus talpos valdymas, kuris naudoja tarp akumuliatorių balansavimą, kad subalansuotų gretimų akumuliatorių SOC ant akumuliatoriaus bloko komponentų, kad būtų užtikrinta optimali akumuliatoriaus talpa. Jei ši BMS funkcija neatsižvelgiama į savaiminio išsikrovimo, įkrovimo ir iškrovimo ciklų, temperatūros poveikio ir bendro senėjimo pokyčius, akumuliatorius galiausiai gali tapti nenaudingas.
Diagnostika, duomenų rinkimas ir išorinė komunikacija.Priežiūros užduotis apima nuolatinį visų baterijų elementų stebėjimą, kai pats duomenų įrašymas gali būti naudojamas diagnozei nustatyti, bet paprastai naudojamas skaičiavimo užduotims, siekiant numatyti visų komponento baterijų SOC. Ši informacija naudojama balansavimo algoritmams, tačiau ja galima dalytis su išoriniais įrenginiais ir ekranais, kad būtų galima nurodyti turimą nuolatinę energiją, apskaičiuoti numatomą atstumą arba diapazoną / tarnavimo laiką, atsižvelgiant į dabartinį naudojimą, ir pateikti akumuliatoriaus būklės būklę.
Sumažinkite išlaidas ir garantiją.BMS įdiegimas BESS padidina išlaidas, o akumuliatorius yra brangus ir potencialiai pavojingas. Kuo sudėtingesnė sistema, tuo aukštesni saugumo reikalavimai, todėl reikia daugiau BMS priežiūros. Tačiau BMS apsauga ir prevencinė priežiūra funkcinės saugos, eksploatavimo trukmės ir patikimumo, našumo ir apimties, diagnostikos ir kt. požiūriu užtikrina, kad tai sumažins bendras išlaidas, įskaitant su garantija susijusias išlaidas.
Išvada
Modeliavimas yra vertingas BMS projektavimo sąjungininkas, ypač kai jis naudojamas tiriant ir sprendžiant projektavimo iššūkius aparatinės įrangos kūrimo, prototipų kūrimo ir testavimo srityse. Naudojant tikslų ličio jonų akumuliatoriaus modelį, BMS architektūros modeliavimo modelis pripažįstamas kaip vykdomoji virtualių prototipų specifikacija. Be to, modeliavimas leidžia neskausmingai ištirti BMS stebėjimo funkcijų variantus, skirtus skirtingiems akumuliatorių ir aplinkos veikimo scenarijams. Diegimo problemos gali būti nustatomos ir ištirtos anksti, kad būtų galima patvirtinti našumo ir funkcinės saugos patobulinimus prieš įdiegiant tikrus aparatinės įrangos prototipus. Tai sumažina kūrimo laiką ir padeda užtikrinti, kad pirmasis aparatinės įrangos prototipas būtų tvirtas. Be to, kai atliekama įterptosios sistemos programose, galima atlikti daugybę BMS ir akumuliatorių paketų autentifikavimo testų, įskaitant blogiausius scenarijus.