Как сравнить батарею с BMS?
Сопоставление аккумулятора с системой управления аккумуляторами (BMS) требует всестороннего рассмотрения нескольких технических параметров.функциональные требования и сценарии применения для обеспечения безопасности, надежность и эффективность системы.
1. Подтвердить, что напряжение и текущие характеристики батареи и BMS совпадают
- Сопоставление напряжения:
- Убедитесь, что общее напряжение аккумуляторной батареи находится в пределах диапазона номинального рабочего напряжения БМС.напряжение аккумуляторной батареи для системы хранения энергии или электрического транспортного средства должно соответствовать диапазону напряжения, поддерживаемого BMS (e12В, 24В, 48В и выше).
- Для серийных аккумуляторных батарей BMS необходимо поддерживать мониторинг напряжения отдельных батарей (например, индивидуальный диапазон напряжения литий-ионных батарей обычно составляет 2,5V ~ 4,2V).
- Совпадение текущего:
- Мощность обнаружения BMS должна охватывать максимальный ток зарядки/разрядки аккумулятора, чтобы обеспечить точное наблюдение и управление процессом зарядки/разрядки.
2. Обеспечить совместимость протокола связи
- Совпадение протокола:
- Требуются совместимые протоколы связи (например, CAN, SPI, RS-485 или Bluetooth) между BMS и системой управления батареей (например, BMS и инвертором, зарядным устройством или другим контроллером).
- Если используется устройство третьей стороны (например, инвертор PCS для хранения энергии), необходимо подтвердить, что его протокол связи соответствует протоколу вывода BMS,В противном случае может потребоваться конвертер протокола или индивидуальная разработка.
- Взаимодействие данных:
- обеспечить возможность передачи BMS данных о состоянии батареи (например, напряжение, ток, температура, SOC/SOH) в другие системы в режиме реального времени и получения команд управления (например, команд зарядки/разрядки).
3Соответствие функции защиты
- Защита от перезарядки/переразрядки:
- Пороги защиты от перенапряжения и перенапряжения в БМС должны соответствовать химическим характеристикам аккумулятора (например,защита от перенапряжения для литий-ионных батарей обычно устанавливается на 4.2В/единица и низкое напряжение при 2,5В/единица).
- Защита от перенапряжения и короткого замыкания:
- BMS должен поддерживать максимальный непрерывный ток аккумуляторной батареи и имеет функцию отключения перенапряжения, чтобы предотвратить повреждение, вызванное коротким замыканием или высоким током.
- Координация теплового управления:
- Если аккумулятор оснащен системой охлаждения, BMS должен быть связан с датчиками температуры и теплоотводами, чтобы гарантировать, что температура находится в безопасном диапазоне.
4Сбалансированное совпадение технологий.
Выберите подходящий метод выравнивания в соответствии с емкостью и последовательностью параллельных соединений батарей:
- Пассивное уравнивание:
- Применимые сценарии: батарейные пакеты малой емкости с низким количеством серий (например, потребительские электронные устройства).
- Особенности: уравнение с помощью сопротивления потребления энергии, простая структура, но низкая эффективность.
- Активное уравнивание:
- Применимые сценарии: большие емкости, высокий счёт струн аккумуляторных батарей (например, электромобили или системы хранения энергии).
- Особенности: выравнивание за счет передачи энергии, высокая эффективность, но высокая стоимость (например, двунаправленное решение чипов DC-DC Collette).
5Соответствие среды установки и физического интерфейса
- Электрическое соединение:
- Правильно провод согласно требованиям конструкции оборудования BMS для обеспечения надежности и низкого импеданса высоковольтных цепей (см. заземление и разъединитель)
- Используйте антивозрастные и высокотемпературные провода, чтобы избежать плохого контакта или повышения температуры.
- Приспособимость к температуре и влажности:
- выбирать подходящую модель в соответствии с рабочим диапазоном окружающей среды БМС (например, БМС для хранения энергии должен адаптироваться к наружному распыливанию соли и высоким/низким температурам,в то время как EV BMS должен соответствовать бортовым экологическим стандартам).
6. Испытания и проверка
- Функциональный тест:
- Проверить, соответствует ли точность получения напряжения, тока и температуры BMS стандартам (например, требование точности SOE для BMS хранения энергии, ошибка SOC ≤ 3% для EV BMS).
- Симулировать экстремальные условия работы (например, быстрая зарядка и разрядка, перегрев, короткое замыкание) для проверки скорости защиты от BMS.
- испытание HIL (hardware-in-the-loop):
- проверка способности BMS работать с аккумулятором, зарядом и оборудованием для зарядки с помощью симуляционных инструментов
7. Выбор сценария адаптации
- Система хранения энергии BMS:
- Он должен поддерживать длительные циклы зарядки и разрядки, иметь высокую точность оценки SOE (остаточной энергии) и адаптироваться к окружающей среде (например, солевой спрей, высокая и низкая температура).
- См. стандарт GB/T 34131-2023 и обратите внимание на мониторинг сопротивления изоляции и совместимость с несколькими протоколами.
- Система управления электромобилями:
- сосредоточиться на безопасности в режиме реального времени, легкой массы и высокого напряжения (например, быстрая связь и защита с низкой задержкой в соответствии с GB/T 38661-2020).
- Для упрощения проводки может потребоваться беспроводная система BMS (например, решение Tesla).
8. Проверка совместимости третьей стороной
- Совпадение с инвертором (PCS):
- Убедитесь, что протокол связи, диапазон напряжения / тока и логика защиты BMS и инвертора накопления энергии являются последовательными
- Программная адаптация алгоритма:
- Если требуются конкретные алгоритмы, подтвердите, что прошивка BMS поддерживает или может быть настроена.
Часто задаваемые вопросы и ответы
- Проблема 1: плохая выравниваемость BMS:
- Проверьте, соответствует ли метод выравнивания характеристикам аккумуляторной батареи (например, аккумуляторы большой емкости необходимо активно выравнивать).
- Проблема 2: Перебои в общении:
- Подтвердите, соответствуют ли протокольная версия, скорость передачи и щит сигналов требованиям.
- Вопрос 3: Защита ложный спусковой крючок:
- Калибрируйте порог датчика, или проверьте проводку на плохой контакт.
Резюме.
Соответствие аккумуляторов и BMS необходимо рассматривать всесторонне из нескольких аспектов, таких как электрические параметры, протоколы связи, логика защиты, адаптивность к окружающей среде,и проверки испытанийДля сложных систем (например, для хранения энергии или электромобилей) рекомендуется обращаться к отраслевым стандартам (например, GB/T) и проводить строгие испытания HIL для обеспечения безопасности и надежности системы.При использовании не оригинальной системы BMS, особое внимание следует уделить совместимости протоколов и сертификации третьей стороны.