Mitä akunhallintajärjestelmä (BMS) hallitsee?

Uusissa energiaajoneuvoissa, energiaa varastoivissa voimalaitoksissa ja litiumakkulaitteissa litiumakkujen turvallinen, tehokas ja pitkäikäinen{0}}käyttö riippuu suuresti BMS:stä (Battery Management System). Monet ihmiset tietävät vain, että akuissa on virtaa ja ne voivat varastoida energiaa, mutta he eivät tiedä, että BMS on akun ratkaiseva "aivot". Tämä artikkeli, jossa yhdistyvät viisi ydintoimintoa, hajottaa täysin BMS:n hallinnoiman akunhallinnan keskeiset näkökohdat.

Koko BMS-siru toimii viiden ulottuvuuden ympärillä muodostaen täydellisen akun hallinnan suljetun silmukan: tunnistus, suojaus, tasapainotus, lämmönhallinta ja tiedonsiirto.

1. Tunnistus:Reaaliaikainen{0}}seuranta, akun täydellisen tilan ymmärtäminen

BMS on kuin akun "viisi aistia", joka kerää jatkuvasti kolme ydintietopistettä 24/7: jännite, virta ja lämpötila. Kokonaisjännitteen, yksittäisen kennojännitteen, piirin kokonaisvirran ja usean{3}}pisteen lämpötilatietojen keruun avulla se tallentaa tarkasti kunkin kennon reaaliaikaiset-käyttöolosuhteet ja tarjoaa tietojen perustan kaikille toiminnoille.

2. Suojaus:Neli-taittuva suojus akun turvallisuuden takaamiseksi. Antureiden keräämien tietojen perusteella BMS sisältää nelikerroksisen suojamekanismin, joka eliminoi akun tulipalon, pullistuman ja vioittumisen riskit: ylilataussuoja, yli-purkaussuoja, ylivirtasuoja ja yli-lämpötilasuoja. Kun data saavuttaa vaarallisen kynnyksen, piiri katkeaa välittömästi ja tehoa rajoitetaan.

3. Tasapainotus:Solujen koordinointi synkronoituun lataukseen ja purkamiseen. Litium-ioni-akut koostuvat kymmenistä tai jopa sadoista kennoista, jotka on kytketty sarjaan. Kennokapasiteetissa ja -jännitteessä voi esiintyä eroja tehtaan ja pitkäaikaisen käytön välillä, ja "heikoin lenkki" -vaikutus vähentää merkittävästi pakkauksen kokonaiskäyttökapasiteettia. Tasapainotustoiminto yhdistää kennojännitteen, eliminoi jännite-erot ja parantaa akun kokonaiskapasiteettia ja käyttöikää.

4. Lämmönhallinta:Akun optimaalisen käyttölämpötilan ylläpitäminen. Litium-ioniakun suorituskyky riippuu suuresti lämpötilasta-: alhaisen-lämpötilan lataus johtaa helposti litiumpinnoitukseen ja kennojen vaurioitumiseen, kun taas korkean-lämpötilan lataaminen ja purkaminen nopeuttaa hajoamista ja aiheuttaa turvallisuusriskejä. BMS yhdessä lämmönhallintajärjestelmän kanssa aktivoi lämmityselementit esilämmittämään akkua alhaisissa lämpötiloissa ja aktivoi puhaltimet ja nestejäähdytysputket lämmön haihduttamiseksi korkeissa lämpötiloissa lukiten akun optimaaliselle toiminta-alueelle.

5. Viestintä:Ylös- ja alaspäin tiedonsiirto helpottaa tiedonvaihtoa ajoneuvon ja käyttäjän välillä.

BMS toimii akun ulkoisena "tiedottajana". Sisäisesti se kerää tietoja jokaisesta solusta ketjuyhteyden kautta. Ulkoisesti se on vuorovaikutuksessa ajoneuvon VCU:n ja latausasemien kanssa CAN-väylän kautta ja synkronoi tiedot samanaikaisesti pilveen ja mobiilisovellukseen. Se voi lähettää teho- ja akun varaustason signaaleja ajoneuvoon ja näyttää jäljellä olevan kantaman ja akun kunnon tilan omistajalle.

ACEY-BP24-300A400Abms testeri koneon erittäin{0}}tarkka testausalusta, joka on suunniteltu litiumakun suojalevyjen ja akunhallintajärjestelmien (BMS) kattavaan toiminnan todentamiseen.

1. Kattava akun raakatietojen kerääminen

BMS luottaa neljään tiedonkeruulaitteistoon tietojen tunnistuksen saavuttamiseksi:

• Kokonaisjännitteen mittaus: Tunnistaa akun kokonaisjännitteen kokonaisenergiareservin määrittämiseksi;
• Yksittäisen solun jännitteen mittaus: Kerää jokaisen yksittäisen kennon jännitteen paikantaakseen tarkasti vialliset kennot, joiden jännite on epänormaali;
• Kokonaisvirran mittaus: Valvoo lataus- ja purkauspiirin virtaa latauksen ja purkauksen määrän laskemiseksi;
• Monipisteinen lämpötilan mittaus: Asettaa lämpötila-antureita useisiin paikkoihin akun sisällä seuratakseen kennojen lämpötilan nousua reaaliajassa.

Raakatietojen keräämisen jälkeen BMS laskee automaattisesti neljä ydintilaparametria ja muuntaa raakatiedon tehokkaaksi tiedoksi, jota käyttäjät ja ajoneuvo voivat ymmärtää.

2. Neli-kertainen suojakilpi

Kun BMS havaitsee epänormaalit tiedot, se aktivoi välittömästi porrastetun suojauksen välttääkseen lämpökarkaamisen riskin lähteellä:

• Ylilataussuoja: Kun kennon jännite saavuttaa ylärajan latauksen aikana (4,25 V perinteisillä litiumakuilla), latauspiiri katkeaa automaattisesti, mikä estää lisälatauksen ja kennojen pullistumisen ja tulipalon.
• Yli-purkautumissuojaus: Kun purkausjännite putoaa alarajaansa (2,8 V perinteisillä litiumakuilla), purkauslähtö katkaistaan, jotta vältetään pysyvät vauriot kennon syvästä tyhjenemisestä.
• Ylivirtasuojaus: Kun lataus-/purkausvirta ylittää turvakynnyksen, sulake tai korkea{0}}jännitekytkin laukeaa irtikytkentään, mikä estää korkeaa virtaa hajottamasta kennoa.
• Ylilämpötilasuojaus: Kun akun lämpötila ylittää turvarajan (yleensä 55 astetta), lähtötehoa rajoitetaan tai se jopa sammuu, mikä käynnistää jäähtymisen ja lämmön haihtumisen.

Lyhyesti sanottuna: Tunnistus on BMS:n silmät, suoja sen kädet ja jalat; Vain tunnistamalla vaaran tarkasti se voi ryhtyä toimiin akun turvallisuuden suojelemiseksi.

1. Kennojen tasapainottaminen: tynnyriilmiön voittaminen ja akun kapasiteetin maksimointi
Kun useita kennoja kytketään rinnan tai sarjaan, syntyy merkittävä jännite-ero: latauksen aikana korkeimman jännitteen omaava kenno latautuu ensin täyteen, mikä pakottaa järjestelmän keskeyttämään lataamisen, kun taas jäljellä olevia alhaisemman -jännitteen kennoja ei voida ladata täyteen. purkamisen aikana alhaisimman jännitteen omaava kenno purkautuu ensin, mikä pakottaa järjestelmän sammumaan, kun taas korkea{1}}jännitteiset kennot säilyttävät edelleen suuren määrän varausta. Tämä on piippuefekti, jossa heikoin lenkkikenno määrittää akun kokonaiskäyttökapasiteetin. BMS tasoittaa kennojännite-eron kahdella tasapainotusmenetelmällä:

Passiivinen tasapainotus:Luottaa vastuksiin, jotka poistavat ylimääräisen latauksen korkeajännitekennoista{0}}lämmönä. Tämä menetelmä on rakenteeltaan yksinkertainen ja edullinen, mutta energiaa menee hukkaan. Sitä käytetään enimmäkseen edullisissa-energian varastoinnissa ja hitaissa{4}}nopeuksissa.

Aktiivinen tasapainotus:Käyttää kondensaattoreita ja induktoreja energiankantajina siirtääkseen ylimääräisen varauksen korkea{0}}jännitteisistä kennoista-matalajännitteisiin. Tämä menetelmä ei aiheuta energiahukkaa ja korkea tasapainotehokkuus, ja sitä käytetään laajalti uusissa energiaajoneuvoissa ja huippuluokan energian varastoinnissa-.

Tasapainotuksen jälkeen kennojen jännitteet ovat tasaiset, mikä lisää akun käyttökapasiteettia ja pidentää merkittävästi sen käyttöikää.

2. Kaksikerroksinen{1}}viestintäverkko tietojen yhteentoimivuutta varten

BMS-viestintä koostuu kahdesta verkosta: sisäisestä ja ulkoisesta.

• Sisäinen viestintä (daisy{0}}chain): Solujen keruupiirit on kytketty sarjaan, jotta ne keräävät synkronisesti jännite- ja lämpötilatietoja kustakin solusta, joka sitten kootaan pääohjauskeskukseen.
• Ulkoinen viestintä (CAN-väylä + pilvi): Vuorovaikuttaa ajoneuvoohjaimen (VCU) ja latauspaalujen kanssa CAN-linjojen kautta; samanaikaisesti tiedot ladataan pilvialustaan ​​ja mobiilisovellukseen, jolloin omistajat voivat tarkistaa akun varaustason, kantaman, akun kunnon ja vikahälytykset milloin tahansa.

Litiumparistot ovat erittäin lämpöherkkiä{0}}energian varastointikomponentteja: Alhaiset ympäristön lämpötilat voivat aiheuttaa litiumin kertymistä kennoihin latauksen aikana, mikä vahingoittaa pysyvästi akun kapasiteettia. Jatkuva suuritehoinen-lataus ja purkaminen korkeissa lämpötiloissa nopeuttaa elektrolyytin hajoamista, mikä johtaa helposti lämpökarkaamiseen. BMS (Battery Management System) toimii yhdessä koko lämmönhallintajärjestelmän kanssa kaksisuuntaisen lämpötilan hallinnan saavuttamiseksi:

• Alhaiset-lämpötilaolosuhteet: sisäänrakennetut-lämmityselementit aktivoituvat lämmittämään akkua tasaisesti, mikä mahdollistaa suuren-tehon lataamisen ja purkamisen vasta sopivan lämpötilan saavuttamisen jälkeen.
• Korkean{0}}lämpötilan olosuhteet: Jäähdytystuulettimet ja nestejäähdytysputket aktivoidaan poistamaan lämpöä kennoista, mikä laskee akun kokonaislämpötilaa ja rajoittaa lähtötehoa ylikuumenemisen estämiseksi. Vakaa lämpötilan säätöympäristö on ratkaisevan tärkeä akun käyttöiän pidentämiseksi ja turvallisuusonnettomuuksien estämiseksi.

Jos vertaamme litiumakkua varastoon ja kennoja sähköenergiaa varastoiviin hyllyihin, niin BMS on -kaikki johtaja, joka toimii hovimestarina, henkivartijana, lääkärinä ja koordinaattorina:

Olipa kyse uusista energiakäyttöisistä henkilöautoista, kolmipyöräisistä sähköajoneuvoista, sähköpolkupyöristä, teollisista ja kaupallisista energianvarastoista tai kannettavista litiumakkulaitteista, hyvin{0}}suunniteltu ja täysin toimiva BMS on litiumakkujärjestelmien turvallisen ja vakaan toiminnan perusedellytys ja välttämätön ydinkomponentti litiumakkuteollisuuden tutkimuksessa, kehittämisessä, tuotannossa ja kierrätysprosessissa.

Tarjoamme litiumakkujen BMS- ja BMS-testauslaitteita. Ota rohkeasti yhteyttä, jos sinulla on kysyttävää.

Acey New Energy on erikoistunut litiumioniakkujen-laadukkaiden laitteiden tutkimukseen ja valmistukseen. Voimme tarjota yhden -ratkaisun litiumioniakkujen kokoonpanolinjalle, jos olet uusi litiumioniakkuteollisuudessa ja haluat rakentaa oman litiumioniakkujen tuotantolinjan tai litiumioniakkujen kokoonpanolinjan, voimme tarjota sinulle ammattimaista teknistä tukea ja opastusta, ota rohkeasti yhteyttä!

Ota yhteyttä nyt