Mida akuhaldussüsteem (BMS) haldab?

Uutes energiasõidukites, energiasalvestavates elektrijaamades ja liitiumakuseadmetes sõltub liitiumakupakettide ohutu, tõhus ja pikaealine{0}}töö suuresti BMS-il (akuhaldussüsteem). Paljud inimesed teavad ainult seda, et akudel on võimsust ja need võivad energiat salvestada, kuid nad ei tea, et BMS on aku ülioluline "aju". See artikkel, mis ühendab viis põhifunktsiooni, jagab täielikult BMS-i hallatava akuhalduse põhiaspektid.

Kogu BMS-kiip töötab viie mõõtme ümber, moodustades täieliku akuhalduse suletud ahela: andur, kaitse, tasakaalustamine, soojusjuhtimine ja side.

1. Tundmine:Reaalajas-jälgimine, aku täieliku oleku mõistmine

BMS on nagu aku "viis meeli", mis kogub pidevalt ööpäevaringselt kolme põhiandmepunkti: pinge, vool ja temperatuur. Kogupinge, üksikute elementide pinge, vooluahela koguvoolu ja mitme -punkti temperatuuriandmete kogumise kaudu jäädvustab see täpselt iga elemendi reaalajas-töötingimused, pakkudes andmebaasi kõigi funktsioonide jaoks.

2. Kaitse:Aku ohutuse tagamiseks neli-volditud kilp. Andurite kogutud andmete põhjal sisaldab BMS nelja-kihilist ohutuskaitsemehhanismi, mis välistab aku süttimise, punni ja rikke ohu: ülelaadimiskaitse, üle-tühjenemise kaitse, ülevoolukaitse ja üle-temperatuuri kaitse. Kui andmed jõuavad ohtliku piirini, katkeb vooluahel koheselt ja võimsus on piiratud.

3. Tasakaalustamine:Rakkude koordineerimine sünkroniseeritud laadimiseks ja tühjendamiseks. Liitium-ioonakud koosnevad kümnetest või isegi sadadest järjestikku ühendatud elementidest. Tehase ja pikaajalise kasutamise vahel võib esineda erinevusi elemendi mahus ja pinges ning "nõrgeima lüli" efekt vähendab oluliselt pakendi üldist kasutatavat mahtu. Tasakaalustusfunktsioon ühendab elemendi pinge, kõrvaldab pingeerinevused ning parandab aku üldist mahtuvust ja eluiga.

4. Soojusjuhtimine:Aku optimaalse töötemperatuuri säilitamine. Liitium-ioonaku jõudlus sõltub suuresti temperatuurist-: madalal-temperatuuril laadimine põhjustab kergesti liitiumkatte ja elementide kahjustusi, samas kui kõrgel-temperatuuril laadimine ja tühjendamine kiirendab aku lagunemist ja kujutab endast ohtu. BMS koos soojusjuhtimissüsteemiga aktiveerib kütteelemendid aku eelsoojendamiseks madalatel temperatuuridel ning ventilaatorid ja vedelikjahutustorud, et hajutada soojust kõrgetel temperatuuridel, lukustades aku optimaalsesse töövahemikku.

5. Suhtlemine:Üles- ja allapoole suunatud side, hõlbustades teabevahetust sõiduki ja kasutaja vahel.

BMS toimib aku välise "pressiesindajana". Sisemiselt kogub see igast lahtrist andmeid daisy-ahelühenduse kaudu. Väliselt suhtleb see CAN-siini kaudu sõiduki VCU ja laadimisjaamadega, sünkroonides samaaegselt andmeid pilve ja mobiilirakendusega. See võib väljastada sõidukile võimsuse ja aku taseme signaale ning kuvada omanikule järelejäänud sõiduulatust ja aku seisundit.

ACEY-BP24-300A400Abms tester masinon ülitäpne{0}}testimisplatvorm, mis on loodud liitiumaku kaitseplaatide ja akuhaldussüsteemide (BMS) igakülgseks funktsionaalsuse kontrollimiseks.

1. Aku toorandmete põhjalik kogumine

BMS tugineb andmete tuvastamiseks nelja tüüpi andmehõive riistvarale:

• Kogupinge mõõtmine: tuvastab aku üldise pinge, et määrata üldine energiavaru;
• Individuaalne elemendi pinge mõõtmine: kogub iga üksiku elemendi pinget, et täpselt leida ebanormaalse pingega vigased elemendid;
• Koguvoolu mõõtmine: jälgib laadimis- ja tühjendusahela voolu, et arvutada laadimise ja tühjenemise suurus;
• Mitme -punkti temperatuuri mõõtmine: rakendab temperatuuriandureid aku mitmes kohas, et jälgida elemendi temperatuuri tõusu reaalajas.

Pärast algandmete kogumist arvutab BMS automaatselt neli põhiolekuparameetrit, muutes algandmed tõhusaks teabeks, millest kasutajad ja sõiduk aru saavad.

2. Nelja-kordne kaitsekilp

Ebanormaalsete andmete tuvastamisel aktiveerib BMS kohe mitmetasandilise kaitse, et välistada termilise põgenemise oht selle allika juures:

• Ülelaadimiskaitse: kui elemendi pinge jõuab laadimise ajal ülemise piirini (tavaliste liitiumakude puhul 4,25 V), lülitub laadimisahel automaatselt lahti, vältides edasist laadimist ning elemendi punnitamist ja tulekahju.
• Üle-tühjenemise kaitse: kui tühjenemispinge langeb alampiirini (2,8 V tavaliste liitiumakude puhul), katkestatakse tühjenemise väljund, et vältida rakkude sügavast tühjenemisest tulenevaid püsivaid kahjustusi.
• Ülevoolukaitse: kui laadimis-/tühjendusvool ületab ohutusläve, käivitub kaitsme või kõrge{0}}pingelüliti lahtiühendamiseks, vältides kõrge voolu elemendi lagunemist.
• Ületemperatuuri kaitse: kui aku temperatuur ületab ohutuspiiri (tavaliselt 55 kraadi), on väljundvõimsus piiratud või isegi välja lülitatud, käivitades jahutuse ja soojuse hajumise.

Lühidalt: Sensing on BMS-i silmad, kaitse on käed ja jalad; ainult ohu täpselt tuvastades saab see kiiresti tegutseda aku ohutuse tagamiseks.

1. Elementide tasakaalustamine: tünniefekti ületamine ja aku mahtuvuse maksimeerimine
Kui mitu elementi on ühendatud paralleelselt või järjestikku, tekib märkimisväärne pingeerinevus: laadimise ajal laetakse kõigepealt täis kõrgeima pingega element, mis sunnib süsteemi laadimist katkestama, samas kui ülejäänud madalama pingega elemente ei saa täielikult laadida; tühjenemise ajal tühjenetakse kõigepealt madalaima pingega element, mis sunnib süsteemi välja lülituma, samal ajal kui kõrge -pingeelemendid säilitavad suure osa laengust. See on tünniefekt, kus nõrgim lülielement määrab akuploki üldise kasutatava mahu. BMS silub elemendi pinge erinevust kahe tasakaalustamismeetodi abil:

Passiivne tasakaalustamine:Toetub takistitele, et hajutada üleliigne laeng kõrge{0}}pingeelementidest soojusena. See meetod on ülesehituselt lihtne ja odav, kuid energiat kulub raisku. Seda kasutatakse enamasti odava-energiasalvestuse ja väikese{4}kiirusega seadmetes.

Aktiivne tasakaalustamine:Kasutab kondensaatoreid ja induktiivpooli energiakandjatena üleliigse laengu ülekandmiseks kõrge{0}}pingeelementidelt madalpinge{1}}elementidele. Sellel meetodil pole energiat raisata ja see on kõrge tasakaalustamise efektiivsusega ning seda kasutatakse laialdaselt uutes energiasõidukites ja kõrgekvaliteedilistes-energiasalvestites.

Pärast tasakaalustamist on elementide pinged ühtlased, suurendades aku kasutatavat mahtu ja pikendades oluliselt selle tsükli eluiga.

2. Kahe{1}}kihiline sidevõrk andmete koostalitlusvõime tagamiseks

BMS-i side koosneb kahest võrgust: sisemisest ja välisest.

• Sisemine side (daisy{0}}chain): rakkude kogumiskiibid ühendatakse järjestikku, et koguda sünkroonselt igast rakust pinge- ja temperatuuriandmeid, mis seejärel koondatakse peamisse juht-MCU-sse.
• Välisside (CAN-siin + pilv): suhtleb CAN-liinide kaudu sõiduki kontrolleriga (VCU) ja laadimisvaiadega; Samal ajal laaditakse andmed üles pilveplatvormi ja mobiilirakendusse, mis võimaldab omanikel igal ajal kontrollida aku taset, ulatust, aku seisundit ja tõrketeateid.

Liitiumakud on äärmiselt temperatuuritundlikud{0}}energiasalvestavad komponendid: madal ümbritseva õhu temperatuur võib laadimise ajal põhjustada liitiumi ladestumist elementide sees, mis kahjustab jäädavalt aku mahtuvust; pidev suure võimsusega -laadimine ja tühjendamine kõrgel temperatuuril kiirendab elektrolüütide lagunemist, mis viib kergesti termilise põgenemiseni. BMS (Battery Management System) töötab koos kogu soojusjuhtimissüsteemiga, et saavutada kahesuunaline temperatuuri juhtimine:

• Madala-temperatuuri tingimused: sisseehitatud-kütteelemendid aktiveeritakse aku ühtlaseks soojendamiseks, võimaldades suure-võimsusega laadimist ja tühjendamist alles pärast sobiva temperatuuri saavutamist;
• Kõrge{0}}temperatuuri tingimused: jahutusventilaatorid ja vedelikjahutustorud aktiveeritakse elementide soojuse eemaldamiseks, vähendades aku üldist temperatuuri, piirates samal ajal väljundvõimsust, et vältida edasist ülekuumenemist. Stabiilne temperatuuri reguleerimise keskkond on aku tööea pikendamiseks ja ohutusõnnetuste ärahoidmiseks ülioluline.

Kui võrrelda liitiumakut laoga ja elemente elektrienergiat salvestavate riiulitega, siis on BMS kõikehõlmav{0}}haldur, kes tegutseb ülemteenri, ihukaitsja, arsti ja koordinaatorina:

Olgu need uued energiaga sõitvad sõiduautod, elektrilised kolmerattalised mootorrattad, elektrijalgrattad, tööstuslikud ja kaubanduslikud energiasalvestid või kaasaskantavad liitiumakuseadmed, hästi{0}}konstrueeritud ja täielikult toimiv BMS on liitiumakusüsteemide ohutu ja stabiilse toimimise põhieeldus ning liitiumakutööstuse uurimis-, arendus-, tootmis- ja ringlussevõtuprotsesside asendamatu põhikomponent.

Pakume liitiumaku BMS-i ja BMS-i testimisseadmeid. Küsimuste korral võtke meiega julgelt ühendust.

Acey New Energy on spetsialiseerunud liitium-ioonakude tipptasemel-seadmete uurimisele ja tootmisele. Kui olete liitium-ioonakude tootmisliinil uus-lahendus ja soovite ehitada oma liitiumioonakude tootmisliini või liitium-ioonakude komplekteerimisliini, saame pakkuda teile professionaalset tehnilist tuge ja juhiseid, võtke meiega julgelt ühendust!

Võtke kohe ühendust