Sistemul de control al bateriei (SCB)

În ultimii ani, popularitatea câștigat așa-numitele baterii „inteligente“, sau cu alte cuvinte de baterii inteligente. Bateriile acestui grup sunt echipate cu un microprocesor care poate oferi nu numai schimbul de date cu încărcătorul, dar, de asemenea, reglementează activitatea bateriilor, pentru a informa utilizatorul cu privire la gradul lor de eficiență. Baterii de acumulator, completat sistem specializat de regulament inteligent, sunt utilizate pe scară largă în diferite punct de vedere tehnic electrice inclusiv și electrotransport. Este de remarcat faptul că constituie grupul de baterii inteligente baterii preferabil care conțin litiu, deși găsit printre ele sigilate sau ventilate plumb-acid, baterii nichel-cadmiu.

baterie rezonabil, cel puțin 25% mai scumpe decât bateriile convenționale. Cu toate acestea, bateriile inteligente nu sunt doar un cost, cum ar fi cele mai implică, dar, de asemenea, caracteristici care le sunt atașate dispozitiv de reglare. Acesta din urmă asigură identificarea tipului de baterii cu încărcătorul, monitoriza temperatura, tensiunea,, nivelul curent de încărcare a bateriilor. O mare parte a bateriei litiu-ion are un sistem de monitorizare și control al modulelor încorporate (BMS), care este responsabil pentru starea bateriei și le controlează, astfel încât să-și păstreze bateriile maxime de performanță în diferite condiții.

Să examinăm mai în detaliu ceea ce bateria cu BMS extern. baterie rezonabilă - bateria este echipat cu un cip special, care este programat în datele permanente și temporare. Datele permanente este programat la și nu pot fi schimbate set-fabrică: Datele privind seriile de producție BMS, etichetarea sa, compatibil cu tipul de tensiune a bateriei reîncărcabile, limitele maxime și minime de tensiune, limitele de temperatură. Date provizorii - aceste date să fie actualizate periodic. Acestea includ în principal cerințele operaționale și datele utilizatorului. De regulă, acesta oferă posibilitatea de a conecta sistemul de control și de echilibru la un calculator sau controler pentru monitorizarea stării bateriei și a controla parametrii lor. Unele model de BMS poate fi configurat pentru diferite tipuri de baterii (nivelurile lor de tensiune, valorile curente, capacitate).

Sistem de management al bateriei (BMS) - un sistem electronic care controlează procesul de încărcare / descărcare a bateriei, este responsabil pentru siguranța funcționării sale, monitorizează starea bateriei, evaluarea datelor secundare de sănătate.

BMS (Sistem de management al bateriei) - o placă electronică care este plasat pe baterie pentru a controla procesul de încărcare / descărcare, monitorizarea stării bateriei și a componentelor sale, controlul temperaturii, numărul de cicluri de incarcare / descarcare, componenta de protecție a bateriei. și sistemul de control al echilibrist asigură un control individual al tensiunii și rezistența fiecărui element de baterie, distribuie curenți între componenta a bateriei în timpul procesului de încărcare controlează curentul de descărcare determină pierderea capacității dezechilibrarea asigură conexiune securizată / deconectare a sarcinii.

Pe baza datelor obținute BMS efectuează încărcare de echilibrare celulele protejează bateria scurt circuit, supracurent, suprapreț, supradescărcarea (tensiune mare sau prea mică a fiecărei celule), supraîncălzire și subrăcire. funcționalitate BMS permite nu numai pentru a îmbunătăți utilizarea modului bateriei, dar, de asemenea, pentru a maximiza durata de viata a acestora. La determinarea stării critice a bateriei, respectiv, Sistemul de management al bateriei răspunde prin emiterea unei interdicții privind utilizarea bateriei în sistemul electric - dezactivează-l. Unele model de BMS permite ținerea registrului (înregistrare de date) pentru operarea bateriei și transferul lor ulterior la un computer.

Litiu fosfat de fier baterie (cunoscut sub numele de LiFePO4), care depășesc în mod semnificativ numărul altor tehnologii baterie reîncărcabilă litiu-ion în termeni de siguranță, stabilitate și performanță, de asemenea, echipat cu circuite de control BMS. Faptul este că bateriile litiu-fier-fosfat sunt sensibile la supraincarcarea, precum și categoria sub o anumită tensiune. Pentru a reduce riscul de deteriorare a celulelor bateriei individuale și de ieșire a sistemului de baterii ca un întreg de la toate bateriile LiFePO4 echipate cu un circuit special de echilibrare electronic - Sistemul de management al energiei bateriei (BMS).

Tensiunea pe fiecare dintre celulele incorporate in baterie cu litiu-fier-fosfat trebuie să fie în anumite limite și vor fi egale între ele. Situația este de așa natură încât un ideal este egal cu capacitatea tuturor celulelor care alcătuiesc o singură baterie - un fenomen rar. Chiar și o mică diferență într-o pereche de lobi amperi-ora poate declanșa un nivel suplimentar de tensiune diferență în timpul încărcării procesului / descărcare. Diferența în nivelul de celule de încărcare a bateriei / descărcare de LiFePO4 uniformă este destul de periculos, deoarece poate distruge bateria.

În tensiune de celule de conectare în paralel a fiecăreia dintre ele va fi aproximativ egală cu: un element încărcat se va trage mai puțin încărcat. Secventiala același raspredeniya compus taxa uniform între celulele nu se produce, prin care unele elemente rămân nedozaryazhennymi și alte reîncărcat. Și chiar dacă tensiunea totală la sfârșitul procesului de încărcare va fi aproape perfectă vsledstviedazhe nebolshogoperezaryada anumite celule din baterie va fi procese distructive ireversibile. Bateria în timpul funcționării nu va da capacitatea necesară, și din cauza taxei raspredeniya inegale va deveni rapid lipsit de valoare. Celulele cu cel mai scăzut nivel de încărcare va fi un fel de „The slab la fața locului“ baterie: ei vor ceda rapid la categoria, într-un moment când capacitatea celulelor bateriei mai mare va suferi doar un ciclu parțial de descărcare.

Evitați procesele distructive negative baterie permite utilizarea metodei de echilibrare. Celulele BMS de control și un sistem de echilibrare asigură că toate celulele de la sfârșitul tensiunii de încărcare primite egal. Atunci când se apropie de sfârșitul procesului de încărcare BMS face de derivare de echilibrare a sarcinii celulelor sau a unor elemente de transferuri de energie, cu o tensiune mare la elementele cu o tensiune mai mică. Spre deosebire de activ de echilibrare pasiv taxa aproape umple complet celulele produse mai puțin curent sau să fie excluse din procesul de încărcare până când toate celulele bateriei va avea un nivel egal de tensiune. Sistemul de management al bateriei (BMS), producând un echilibru, precum și controlul temperaturii și asigurarea punerii în aplicare a unui număr de alte funcții, maximizează durata de viață a bateriei.

De obicei, magazinele de a vinde baterii prefabricate gata făcute cu BMS, dar unele magazine și întreprinderi încă mai oferă posibilitatea de a achiziționa componente de stocare separat. și compania „Elektra“ este una dintre ele. Electra - prima companie din Ucraina, reshivshayasya pentru livrare și crearea pieței de celule de baterie pentru auto-asamblare și de proiectare a bateriilor litiu-fier-fosfat (LiFePO4) în țara noastră. Avantajul principal al auto-asamblarea elemenții bateriei este posibilitatea de a obține baterie modulare setat cât mai aproape de nevoile utilizatorului în ceea ce privește parametrii de funcționare și de capacitate. Atunci când cumpără componente pentru asamblarea LiFePO4 bateriei este important să se acorde o atenție nu numai la celulele bateriei respective unul de altul, dar, de asemenea, să se uite la setările BMS. tensiune, curent de descărcare, numărul de celule pentru care este proiectat. Funcționarea bateriei litiu-fier-fosfat prevede, de asemenea, pentru utilizarea exclusivă a încărcătorului, încărcați-l în funcție de tipul. Tensiunea ei ar trebui să fie egală cu tensiunea totală a bateriei.

24v 36V 48V 60V

Obiectivele principale ale BMS (BatteryManagementSystem) ca un regulator al bateriei D:

- protejarea celulelor de baterii și toată bateria de la daune;

- de viață mai lungă a bateriei;

- de întreținere a bateriei într-o stare în care maximul va fi posibil să-și îndeplinească toate sarcinile sale.

FunktsiiBMS (Sistem de management al bateriei)

1. Controlul celulelor bateriei în ceea ce privește:

- tensiune: comună de tensiune, tensiunea de celule individuale, tensiunea maximă de celule și minime;

- Temperatura: Temperatura medie a temperaturii electrolitului, temperatura de ieșire, temperatura bateriei individuale „celule“, bord BMS (bord electronic de obicei echipate cu ambii senzori interni de temperatură, de monitorizare a temperaturii conductoare dispozitiv de reglare în mod direct și extern, care sunt utilizate pentru controlul temperaturii baterii unitare specifice);

- taxa și adâncimea de descărcare;

- curenți de încărcare / descărcare;

Cell echilibrarea sistemului de control și pot fi stocate în memorie astfel de parametri ca numărul de cicluri de incarcare / descarcare, maximă și tensiunea minimă a celulelor, valoarea maximă și minimă a curentului și de descărcare taxa. Este aceste date și vă permit să definiți starea de sănătate a bateriei.

încărcare greșită - una dintre cele mai comune cauze ale eșecului bateriei, astfel încât controlul de încărcare este una dintre principalele funcții microcontroler BMS.

2. intelectuală și de calcul. Pe baza punctelor de mai sus BMS evaluează:

- încărcare maximă admisibilă de curent;

- curent maxim de descărcare admisibilă;

- cantitatea de energie furnizată din cauza încărcării sau pierdute în timpul descărcării;

- rezistența internă a celulei;

- timpul total de funcționare a bateriei în timpul funcționării (numărul total de cicluri).

3. Telecomunicații. BMS poate furniza datele menționate mai sus cu privire la dispozitivul de control extern prin comunicație cu fir sau fără fir.

4. protecție. BMS protejează bateria, împiedicând-o să depășească o funcționare sigură. BMS garanteaza securitatea varsare de conectare / sarcină, controlul sarcinii flexibil protejează bateria de la:

- supracurent;

- supratensiune (în timpul încărcării);

- Cădere de tensiune sub un nivel acceptabil (în timpul descărcării);

BMS poate preveni periculoase pentru procesul acumulatorului printr-un efect direct asupra acestuia sau furnizează un semnal corespunzător imposibilitatea utilizării bateriei ulterioară a dispozitivului de comandă (regulator). Sistemul de monitorizare predictiv (BMS) deconecteaza bateria de la o sarcină sau o ieșire de încărcător, cel puțin unul dintre parametrii de funcționare pentru intervalul acceptabil.

5. Echilibrare. Echilibrarea - o metodă de distribuire uniformă a puterii între toate celulele bateriei, astfel încât durata de viață a bateriei este prelungită cât mai mult posibil.

BMS previne suprapreț excesivă, subîncărcarea și proces neuniform de descărcare în celule de baterie individuale:

- efectuarea de „shuffle“, cea mai mare energie din celula încărcată la un mai puțin încărcat (echilibrare activă);

- reducerea la un nivel scăzut suficient de fluxul de curent într-o celulă în mod substanțial complet încărcat în același timp, când celulele bateriei mai puțin incarcate continuă să primească curentul de încărcare normală (principiul șunt)

- asigurarea procesului de încărcare modular;

- ajustarea curenților de ieșire ale celulelor bateriei conectate la echipamentul electric.

Pentru a proteja BMS bord de efectele negative ale umezelii și a prafului de etanșare acoperă sale epoxidice speciale.

Nu este întotdeauna bateria are un singur sistem de control și de echilibrare. Uneori, în loc de un consiliu de BMS este conectat prin circuitul de ieșire la baterie și regulatorul utilizează mai multe placi interconectate circuite de reglare electronică, fiecare dintre care controlează un anumit număr de celule și furnizează datele de ieșire la un singur controler.

Din punct de vedere practic BMS poate realiza mult mai multe funcții decât administrarea doar de viață a bateriei. Inog da, acest sistem electronic poate fi implicat în controlul parametrilor mod ale vehiculului electric, și să ia măsuri corespunzătoare cu privire la gestionarea de energie electrică. În cazul în care bateria este angajată în sistemul de recuperare a energiei la frânare a vehiculului electric, BMS poate reglementa, de asemenea, procesul de încărcare a bateriei în timpul decelerării și coborâre.