BMS'nin işlevi nedir?

BMS'in işlevi nedir?

Bir pil yönetim sistemi (BMS), pilin güvenli çalışma alanının dışında çalışmasını korumak gibi, şarj edilebilir bir pil (hücre veya pil paketi) yöneten herhangi bir elektronik sistemdir.,Durumunu izlemek, ikincil verileri hesaplamak, bu verileri rapor etmek, çevresini kontrol etmek, doğrulama ve / veya dengeleme.

Dış iletişim veri otobüsü olan bir pil yönetim sistemi ile birlikte inşa edilen bir pil paketi akıllı bir pil paketi. Akıllı bir pil paketi akıllı bir pil şarj cihazı ile şarj edilmelidir.

Koruma

Bir BMS, bataryasını kendi sisteminin dışında çalışmasını engelleyerek koruyabilir.Güvenli çalışma alanı, örneğin:

• Aşırı şarj
• Aşırı boşaltma
• Şarj sırasında aşırı akım
• Serbestleme sırasında aşırı akım
• Şarj sırasında aşırı voltaj, özelliklekurşun asit,Li-ionveLiFePO4hücreler
• İndirim sırasında düşük voltaj, özellikle Li-ion ve LiFePO4 hücreleri için önemlidir
• Aşırı sıcaklık
• Düşük sıcaklıkta şarj
• Aşırı basınç (NiMHpiller)
• Yer hatası veya sızıntı akımının tespiti (yüksek voltajlı pilin araç gövdesi gibi kullanıma elverişli herhangi bir iletken nesnenin elektrikle bağlantısını kesildiğini sistem izleme)

BMS, pilin güvenli çalışma alanının dışında çalışmayı engelleyebilir:

• İçerideDeğiştirici(örneğinröleya damosfetBatarya güvenli çalışma alanının dışında çalıştırılırsa açılır.
• Pilin bağlı olduğu cihazların pil kullanımını azaltmalarını veya hatta şarj etmeyi durdurmalarını istemek.
• Çevreyi aktif olarak kontrol etmek, örneğin ısıtıcılar, fanlar, klima veya sıvı soğutma yoluyla

Denge

Akü kapasitesini en üst düzeye çıkarmak ve yerel şarjın az veya fazla olmasını önlemek için,BMS, pilden oluşan tüm hücrelerin aynı gerilimde veya şarj durumunda tutulmasını aktif olarak sağlayabilir.BMS hücreleri dengeleyerek dengeleyebilir:

• Boşa harcamakEnerjien yüklü hücrelerden biryükleme(örneğin pasifdüzenleyiciler)
• En çok şarjlı hücrelerden en az şarjlı hücrelere enerji karıştırma (dengeciler)
• Şarj akımının, daha az şarjlı hücreler şarj etmeye devam ederken, tam şarjlı hücrelere zarar vermeyecek kadar düşük bir seviyeye düşürülmesi (Lityum kimyasal hücreler için geçerli değildir)

Bataryayı yük devresine bağlamak

Bir BMS ayrıca, pilin farklı yüklere güvenli bir şekilde bağlanmasını sağlayan ve kondansatörleri yüklemek için aşırı giriş akımlarını ortadan kaldıran bir önceden şarj sistemi de içerebilir.

Yüklerle bağlantı, normalde kontaktör olarak adlandırılan elektromanyetik röleler aracılığıyla kontrol edilir.Ön şarj devresi, kondansör şarj edilene kadar yüklerle seri olarak bağlı güç dirençleri olabilirAlternatif olarak,Aktarılmış mod güç kaynağıconnected in parallel to loads can be used to charge the voltage of the load circuit up to a level close enough to battery voltage in order to allow closing the contactors between battery and load circuitBir BMS, bir rölenin önceden şarj edilmeden önce (örneğin kaynak nedeniyle) kapanıp kapanmadığını kontrol edebilen bir devreye sahip olabilir.

İletişim

Bir BMS'nin merkezi denetleyicisi, hücre düzeyinde çalışan donanımıyla ya da dizüstü bilgisayarlar veya bir bilgisayar gibi yüksek düzeyde donanımla içsel olarak iletişim kurar.HMI.

Yüksek düzeydeki dış iletişim basit ve birkaç yöntem kullanır

• Farklı türlerseri iletişim.
• CAN otobüsüİletişim, otomobil ortamlarında yaygın olarak kullanılır.
• Farklı türlerKablosuz iletişim.

Düşük voltajlı merkezi BMS'lerin çoğu herhangi bir iç iletişime sahip değildir.

Dağıtılmış veya modüler BMS'ler, düşük düzey iç hücre denetleyici (Modüler mimari) veya denetleyici-denetleyici (Dağıtılmış mimari) iletişimini kullanmalıdır.Bu tür iletişimler zordur.Özellikle yüksek voltajlı sistemler için. Sorun hücreler arasındaki voltaj kaymasıdır. İlk hücre zemin sinyali diğer hücre zemin sinyalinden yüzlerce volt daha yüksek olabilir.Yazılım protokollerinden başka, Voltaj değişim sistemleri için donanım iletişiminin iki bilinen yolu var,Optik izolatörveKablosuz iletişim. İç iletişim için başka bir kısıtlama maksimum hücre sayısıdır. Modüler mimari için çoğu donanım maksimum 255 düğüm ile sınırlıdır.Yüksek gerilim sistemleri için tüm hücrelerin arama süresi başka bir kısıtlamaModüler sistemlerin maliyeti önemlidir, çünkü hücre fiyatına kıyaslanabilir.Donanım ve yazılım kısıtlamalarının birleştirilmesi, iç iletişim için birkaç seçeneğe yol açar:

• Ayrı seri iletişim
• Kablosuz seri iletişim

Mevcut USB kablolarının elektrik akımından kaynaklanan ısı nedeniyle güç sınırlamalarını atlamak için,Cep telefonu şarj cihazlarıYüksek voltaj görüşmeleri için geliştirilmiştir, en yaygın olarak kullanılanlarQualcomm hızlı şarjveMediaTek Pump Express. "VOOC" by Oppo (also branded as "Dash Charge" with "OnePlus") increases the current instead of voltage with the aim to reduce heat produced in the device from internally converting an elevated voltage down to the battery's terminal charging voltageAncak, mevcut USB kabloları ile uyumsuz hale getiren ve buna göre daha kalın bakır tellerle özel yüksek akımlı USB kablolarına dayanan bir sistemdir.USB Güç TeslimiStandart, 240 watt'a kadar cihazlar arasında evrensel bir müzakere protokolü amaçlamaktadır.

Hesaplama

Ek olarak, bir BMS aşağıdaki öğelere göre değerler hesaplayabilir, örneğin:^{[alıntı gereklidir]}

• Voltaj: hücre minimum ve maksimum voltajı
• Sorumluluk Durumu(SoC) veyaSerbestleme derinliği(DoD), pilin şarj seviyesini göstermek için
• Sağlık durumu(SoH), pilin kalan kapasitesinin orijinal kapasitesinin % olarak çeşitli şekillerde tanımlanmış bir ölçümü
• Güç durumu(SoP), mevcut güç kullanımı, sıcaklık ve diğer koşullar göz önüne alındığında belirlenmiş bir zaman aralığı için mevcut güç miktarı
• Güvenlik Durumu (SOS)
• Maksimum şarj akımıŞarj akımı sınırı(CCL)
• Maksimum boşaltma akımıSerbestleme akımı sınırı(DCL)
• Son şarj veya şarj döngüsünden bu yana verilen enerji [kWh]
• Bir hücrenin iç impedansı (açık devre voltajını belirlemek için)
• Şarj [Ah] teslim veya depolanmış (bazen bu özelliğeCoulomb sayacı)
• İlk kullanımdan bu yana verilen toplam enerji
• İlk kullanımdan bu yana toplam çalışma süresi
• Toplam döngü sayısı
• Sıcaklık İzleme
• Hava veya sıvı soğutulmuş piller için soğutma sıvısı akışı

Monitor

Bir BMS, çeşitli öğelerle temsil edilen pil durumunu izleyebilir, örneğin:

• Voltaj: toplam gerilim, bireysel hücrelerin gerilimleri veya periyodik muslukların gerilimi
• Sıcaklık: ortalama sıcaklık, soğutma suyu giriş sıcaklığı, soğutma suyu çıkış sıcaklığı veya bireysel hücrelerin sıcaklıkları
• Soğutucu akışkan akışı: sıvı soğutulmuş piller için
• Mevcut: Aküye giren veya çıkan akım
• Bireysel hücrelerin sağlığı
• Bilanç DurumuHücreler