Wat ass e Batterie Management System?

Definitioun

Batterie Management System (BMS) ass Technologie gewidmet fir d'Iwwerwaachung vun engem Batteriepack, dat ass eng Assemblée vu Batteriezellen, elektresch organiséiert an enger Zeil x Kolonn Matrixkonfiguratioun fir d'Liwwerung vun geziilte Spannungsbereich a Stroum fir eng Dauer vun Zäit géint erwaart Laascht Szenarie.D'Iwwerwaachung déi e BMS bitt enthält normalerweis:

• Iwwerwaachung vun der Batterie
• Batterie Schutz ubidden
• Schätzung vun der Operatiounszoustand vun der Batterie
• Kontinuéierlech Batterie Leeschtung optimiséieren
• Rapport operationell Status ze externen Apparater

Hei implizéiert de Begrëff "Batterie" de ganze Pak;allerdéngs, d'Iwwerwaachung a Kontroll Funktiounen sinn speziell op eenzel Zellen applizéiert, oder Gruppe vun Zellen genannt Moduler am globale Batterie Pak Assemblée.Lithium-Ion nofëllbar Zellen hunn déi héchst Energiedicht a sinn d'Standardwahl fir Batteriepäck fir vill Konsumentprodukter, vu Laptops bis elektresch Gefierer.Wärend se exzellent Leeschtunge kënnen, kënne se zimlech onverzeilech sinn wa se ausserhalb vun engem allgemeng enke séchere Betribsberäich (SOA) operéiert ginn, mat Resultater rangéiert vun der Batterieleistung kompromittéiert bis direkt geféierlech Konsequenzen.De BMS huet sécherlech eng Erausfuerderung Jobbeschreiwung, a seng allgemeng Komplexitéit an Iwwerwaachungsausreechung ka vill Disziplinnen iwwerspanen wéi elektresch, digital, Kontroll, thermesch an hydraulesch.

Wéi funktionnéieren Batterie Management Systemer?

Batterie Gestioun Systemer hunn net eng fix oder eenzegaarteg Formatioun vun Critèrë datt ugeholl muss ginn.D'Technologie Design Ëmfang an ëmgesat Fonctiounen allgemeng korreléieren mat:

• D'Käschte, d'Komplexitéit an d'Gréisst vum Batteriepack
• Uwendung vun der Batterie an all Sécherheet, Liewensdauer, a Garantie Bedenken
• Zertifizéierungsfuerderunge vu verschiddene Regierungsreglementer wou d'Käschte a Strofe wichteg sinn wann net genuch funktionell Sécherheetsmoossnamen op der Plaz sinn

Et gi vill BMS Design Funktiounen, mat Batterie Pack Schutz Gestioun a Kapazitéit Gestioun zwee wesentlech Fonctiounen.Mir wäerten diskutéieren wéi dës zwou Funktiounen hei funktionnéieren.Batterie Pack Schutzmanagement huet zwee Schlësselarenaen: elektresche Schutz, wat implizéiert datt d'Batterie net duerch d'Benotzung ausserhalb vu senger SOA beschiedegt gëtt, an e thermesche Schutz, deen eng passiv an / oder aktiv Temperaturkontroll involvéiert fir de Pack an seng SOA z'erhalen oder ze bréngen.

Elektresch Management Schutz: aktuell

Iwwerwaachung vun der Batteriepackstroum an Zell- oder Modulspannungen ass de Wee zum elektresche Schutz.D'elektresch SOA vun all Batterie Zell ass duerch Stroum a Spannung gebonnen.Figur 1 illustréiert eng typesch Lithium-Ion Zell SOA, an eng gutt entworf BMS wäert de Pak schützen vun Operatioun ausserhalb vun den Hiersteller Zell Bewäertungen verhënneren.A ville Fäll kann weider Derating applizéiert ginn fir an der SOA sécher Zone ze wunnen am Interessi fir eng weider Batterie Liewensdauer ze förderen.

Lithium-Ionzellen hunn aner Stroumgrenze fir ze laden wéi fir d'Entladung, a béid Modi kënne méi héich Peakstroum handhaben, och wann et fir kuerz Zäitperioden ass.Batterie Zell Hiersteller spezifizéieren normalerweis maximal kontinuéierlech Oplued- an Entladungsstroumlimiten, zesumme mat Peak-Lade- an Entladungsstroumlimiten.Eng BMS déi aktuell Schutz ubitt wäert sécherlech e maximale kontinuéierleche Stroum uwenden.Allerdéngs kann dëst viraus ginn fir eng plötzlech Ännerung vun de Laaschtbedéngungen ze berechnen;zum Beispill, eng abrupt Beschleunegung vun engem elektresche Gefier.E BMS kann Peakstroum Iwwerwaachung integréieren andeems de Stroum an no Delta Zäit integréiert gëtt, entscheet entweder de verfügbare Stroum ze reduzéieren oder de Packstroum ganz z'ënnerbriechen.Dëst erlaabt de BMS bal instantane Empfindlechkeet fir extreme Stroumpeaks ze besëtzen, sou wéi e Kuerzschlusszoustand deen net d'Opmierksamkeet vun all Resident-Sicherungen gefaangen huet, awer och verzeiend fir héich Peakfuerderungen, soulaang se net exzessiv sinn fir ze vill. laang.

Elektresch Management Schutz: Volt

Figur 2 weist datt eng Lithium-Ionzelle bannent engem gewësse Spannungsbereich operéiere muss.Dës SOA Grenze wäerte schlussendlech vun der intrinsescher Chimie vun der gewielter Lithium-Ionzell an der Temperatur vun den Zellen zu all Zäit bestëmmt ginn.Ausserdeem, well all Batterie Pack e bedeitende Betrag vum aktuellen Vëlo erliewt, Entladung wéinst Laaschtfuerderungen a Laden vu verschiddenen Energiequellen, sinn dës SOA Spannungsgrenzen normalerweis weider ageschränkt fir d'Batteriedauer ze optimiséieren.D'BMS muss wëssen wat dës Grenzen sinn a wäert Entscheedungen beherrschen op Basis vun der Proximitéit zu dësen Schwellen.Zum Beispill, wann Dir op d'Héichspannungslimit kënnt, kann e BMS eng graduell Reduktioun vum Ladestroum ufroen, oder kann de Ladestroum ufroen, wann d'Limite erreecht gëtt.Wéi och ëmmer, dës Limit ass normalerweis begleet vun zousätzlechen intrinsesche Spannungshysteresis Iwwerleeungen fir Kontrollgeschwëster iwwer de Shutdown-Schwell ze vermeiden.Op der anerer Säit, wann Dir op d'Nidderspannungslimit kënnt, wäert e BMS froen datt Schlësselaktiv beleidegt Lasten hir aktuell Ufuerderunge reduzéieren.Am Fall vun engem elektresche Gefier kann dëst duerch d'Reduktioun vum erlaabten Dréimoment fir den Traktiounsmotor verfügbar sinn.Natierlech muss d'BMS Sécherheetsconsidératiounen fir de Chauffer déi héchst Prioritéit maachen, während d'Batteriepack schützt fir permanent Schued ze vermeiden.

Thermesch Management Schutz: Temperatur

Am Gesiichtswäert kann et schéngen datt Lithium-Ionzellen e breet Temperaturbetriebsberäich hunn, awer d'Gesamt Batteriekapazitéit reduzéiert bei niddregen Temperaturen well chemesch Reaktiounsraten bemierkenswäert verlangsamen.Wat d'Kapazitéit bei niddregen Temperaturen ugeet, si si vill besser wéi Bläi-Säure oder NiMh Batterien;Temperaturmanagement ass awer virsiichteg essentiell well d'Ladung ënner 0 °C (32 °F) kierperlech problematesch ass.De Phänomen vun der Plackéierung vu metallesche Lithium kann op der Anode während der Ënner-Gefriessladung optrieden.Dëst ass e permanente Schued an net nëmmen zu enger reduzéierter Kapazitéit resultéiert, mee Zelle si méi vulnérabel fir Versoen wann se ënner Schwéngungen oder aner stresseg Konditiounen ënnerleien.E BMS kann d'Temperatur vum Batteriepack duerch Heizung a Killmëttel kontrolléieren.

Realiséiert thermesch Gestioun ass ganz ofhängeg vun der Gréisst an de Käschte vum Batteriepack a Leeschtungsziler, Designkriterien vun der BMS, a Produkt Eenheet, déi d'Betrag vun der gezielter geographescher Regioun enthalen (zB Alaska versus Hawaii).Onofhängeg vun der Heizungstyp ass et allgemeng méi effektiv Energie aus enger externer AC Stroumquell ze zéien, oder eng alternativ Residentbatterie fir den Heizung ze bedreiwen wann néideg.Wéi och ëmmer, wann den elektresche Heizung e bescheidenen Stroumzeechen huet, kann d'Energie aus dem primäre Batteriepack siphonéiert ginn fir sech selwer z'erhëtzen.Wann en thermesche hydraulesche System ëmgesat gëtt, da gëtt en elektresche Heizung benotzt fir de Kühlmëttel ze erhëtzen, deen duerch d'Packversammlung gepompelt a verdeelt gëtt.

BMS Design Ingenieuren hunn ouni Zweifel Tricken vun hirem Designhandel fir Hëtztenergie an de Pack ze trickelen.Zum Beispill kënne verschidde Kraaftelektronik am BMS gewidmet fir Kapazitéitsmanagement ageschalt ginn.Och wann et net sou effizient ass wéi direkt Heizung, kann et onofhängeg benotzt ginn.Ofkillung ass besonnesch wichteg fir de Leeschtungsverloscht vun engem Lithium-Ion Batterie Pack ze minimiséieren.Zum Beispill, fonctionnéiert vläicht eng bestëmmte Batterie optimal bei 20 ° C;wann d'Temperatur vun der Packung op 30 ° C eropgeet, kann seng Leeschtungseffizienz ëm sou vill wéi 20% reduzéiert ginn.Wann de Pak kontinuéierlech gelueden an op 45 ° C (113 ° F) gelueden ass, kann de Leeschtungsverloscht op 50% eropgoen.D'Batterieliewen kann och ënner virzäitegen Alterung an Degradatioun leiden wann se kontinuéierlech un exzessive Hëtztgeneratioun ausgesat ass, besonnesch wärend der séier Laden an Entladungszyklen.Ofkillung gëtt normalerweis duerch zwou Methoden erreecht, passiv oder aktiv, a béid Technike kënne benotzt ginn.Passiv Ofkillung hänkt op Bewegung vum Loftfloss fir d'Batterie ze killen.Am Fall vun engem elektresche Gefier implizéiert dat datt et einfach op d'Strooss geet.Wéi och ëmmer, et kann méi raffinéiert sinn wéi et schéngt, well d'Loftgeschwindegkeetssensore kéinte integréiert ginn fir strategesch auto-ajustéieren deflective Loftdämme fir de Loftfloss ze maximéieren.D'Ëmsetzung vun engem aktive temperaturkontrolléierte Fan kann hëllefen bei niddregen Geschwindegkeeten oder wann d'Gefier gestoppt ass, awer alles wat dëst maache kann ass just de Pak mat der Ëmgéigend Temperatur ausgläichen.Am Fall vun engem brenne waarmen Dag kann dëst d'Ufangspacktemperatur erhéijen.Thermesch hydraulesch aktiv Ofkillung kann als komplementär System entworf ginn, a benotzt typesch Ethylen-Glykol Kältemittel mat engem spezifizéierte Mëschungsverhältnis, zirkuléiert iwwer eng elektresch motorgedriwwe Pomp duerch Päifen / Schlauch, Verdeelungsmanifolds, e Cross-Flow Wärmetauscher (Radiator) , an Killmëttel résident géint d'Batterie Pak Assemblée.E BMS iwwerwaacht d'Temperaturen iwwer de Pak, a mécht verschidde Ventile op a mécht fir d'Temperatur vun der Gesamtbatterie bannent engem schmuele Temperaturbereich ze halen fir eng optimal Batterie Leeschtung ze garantéieren.

Kapazitéit Management

D'Maximaliséierung vun enger Batteriepackkapazitéit ass wuel eng vun de vitalsten Batterieleistungsfeatures déi e BMS ubitt.Wann dësen Ënnerhalt net ausgefouert gëtt, kann e Batteriepack sech schlussendlech nëtzlos maachen.D'Wurzel vum Thema ass datt e Batteriepack "Stack" (Serie Array vun Zellen) net perfekt gläich ass an intrinsesch liicht ënnerschiddlech Leckage oder Selbstléisungsraten huet.Leckage ass keen Hierstellerdefekt, awer eng Batteriechemiecharakteristik, och wann et statistesch vu Minutte Fabrikatiounsprozessvariatiounen beaflosst ka ginn.Am Ufank kann e Batteriepack gutt passend Zellen hunn, awer mat der Zäit gëtt d'Zell-zu-Zell Ähnlechkeet weider degradéiert, net nëmme wéinst der Selbstentladung, awer och beaflosst vum Laden / Entladungscycling, erhöhte Temperatur an allgemeng Kalenneralterung.Mat deem verstanen, erënnert virdrun un d'Diskussioun datt Lithium-Ionzellen exzellent funktionnéieren, awer zimmlech onvergiesslech kënne sinn wann se ausserhalb vun enger enker SOA operéiert ginn.Mir hu virdru geléiert iwwer erfuerderlech elektresche Schutz well Lithium-Ionzellen net gutt mat Iwwerladung këmmeren.Wann se voll gelueden sinn, kënne se kee Stroum méi akzeptéieren, an all zousätzlech Energie, déi an et gedréckt gëtt, gëtt an Hëtzt transforméiert, mat Spannung potenziell séier erop, méiglecherweis op geféierlech Niveauen.Et ass keng gesond Situatioun fir d'Zelle a kann permanent Schued an onsécher Operatiounsbedéngungen verursaachen wann et weider geet.

D'Batterie Pack Serie Zellarray ass dat wat d'Gesamtpackspannung bestëmmt, a Mëssmatch tëscht benachbaren Zellen erstellt en Dilemma wann Dir probéiert all Stack opzeladen.Figur 3 weist firwat dat esou ass.Wann een e perfekt equilibréierte Set vun Zellen huet, ass alles gutt, well jidderee wäert op gläich Manéier oplueden, an de Ladestroum kann ofgeschnidden ginn wann den ieweschte 4.0 Spannungsofschnëttschwell erreecht gëtt.Wéi och ëmmer, am onbalancéierten Szenario wäert d'Topzelle fréi seng Ladungsgrenz erreechen, an de Ladestroum muss fir d'Been ofgeschloss ginn ier aner ënnerierdesch Zellen op voll Kapazitéit gelueden sinn.

De BMS ass dat wat trëtt an den Dag spuert, oder de Batteriepack an dësem Fall.Fir ze weisen wéi dëst funktionnéiert, muss eng Schlësseldefinitioun erkläert ginn.Den Zoustand vun der Ladung (SOC) vun enger Zell oder Modul zu enger bestëmmter Zäit ass proportional zu der verfügbarer Ladung par rapport zu der Gesamtladung wa voll gelueden ass.Also, eng Batterie déi bei 50% SOC wunnt implizéiert datt et 50% gelueden ass, wat ähnlech ass mat enger Brennstoffmesser Figur vu Verdéngschter.BMS Kapazitéitsmanagement ass alles ëm d'Balance vun der Variatioun vum SOC iwwer all Stack an der Packversammlung.Well de SOC net eng direkt moossbar Quantitéit ass, kann et duerch verschidden Techniken geschat ginn, an de Balanceschema selwer fällt allgemeng an zwou Haaptkategorien, passiv an aktiv.Et gi vill Variatiounen vun Themen, an all Typ huet Virdeeler an Nodeeler.Et ass un de BMS Designingenieur fir ze entscheeden wat optimal ass fir de gegebene Batteriepack a seng Uwendung.Passiv Balance ass am einfachsten ze implementéieren, wéi och d'allgemeng Balancekonzept z'erklären.Déi passiv Method erlaabt all Zell am Stack déi selwecht gelueden Kapazitéit ze hunn wéi déi schwaachst Zell.Mat engem relativ nidderegen Stroum schéckt se eng kleng Quantitéit un Energie aus héije SOC Zellen wärend dem Opluedzyklus sou datt all Zellen op hir maximal SOC laden.Figur 4 illustréiert wéi dëst vum BMS erreecht gëtt.Et iwwerwaacht all Zell a benotzt en Transistorschalter an en entspriechende Gréisstentladungswiderstand parallel mat all Zell.Wann d'BMS senséiert datt eng bestëmmten Zell seng Ladungsgrenz unkënnt, steiert se iwwerschësseg Stroum ronderëm op déi nächst Zell ënnen op eng Top-down Manéier.

D'Equilibratioun Prozess endpoints, virun an no, sinn an der Figur gewisen 5. Zesummefaassend, engem BMS Gläichgewiicht Batterie Stack vun enger Zell oder Modul an engem Stack erlaabt eng aner Opluedstatiounen aktuell wéi de Pak aktuell an eng vun de folgende Weeër ze gesinn:

• Entfernung vun der Ladung vun de meescht gelueden Zellen, wat Kappraum fir zousätzlech Ladestroum gëtt fir Iwwerladung ze vermeiden, an erlaabt déi manner gelueden Zellen méi Ladestroum ze kréien
• Viruleedung vun e puer oder bal de ganzen Ladestroum ronderëm déi meescht gelueden Zellen, doduerch datt déi manner gelueden Zellen Ladestroum fir eng méi laang Zäit kréien

Zorte vu Batterie Management Systemer

Batterie Management Systemer reegelméisseg vun einfach bis komplex a kënnen eng breet Palette vu verschiddenen Technologien ëmfaassen fir hir Haaptdirektiv z'erreechen fir "d'Batterie ze këmmeren."Wéi och ëmmer, dës Systemer kënnen op Basis vun hirer Topologie kategoriséiert ginn, wat bezunn ass wéi se installéiert sinn an op den Zellen oder Moduler iwwer de Batteriepack funktionnéieren.

Zentraliséiert BMS Architektur

Huet eng zentral BMS an der Batterie Pak Assemblée.All d'Batterie Packagen sinn direkt un der zentraler BMS verbonne.D'Struktur vun enger zentraliséierter BMS gëtt an der Figur gewisen 6. D'zentraliséiert BMS huet e puer Virdeeler.Et ass méi kompakt, an et tendéiert am wirtschaftlechsten ze sinn well et nëmmen eng BMS gëtt.Wéi och ëmmer, et ginn Nodeeler vun enger zentraliséierter BMS.Well all d'Batterien direkt mat der BMS verbonne sinn, brauch de BMS vill Ports fir mat all de Batterie Packagen ze verbannen.Dëst iwwersetzt vill Drot, Kabelen, Stecker, etc.

Modular BMS Topologie

Ähnlech wéi eng zentraliséierter Implementatioun ass de BMS an e puer duplizéiert Moduler opgedeelt, jidderee mat engem dedizéierten Bündel vun Dréit ofgepëtzt a Verbindungen zu engem ugrenzend zougewisenen Deel vun engem Batteriestack.Gesinn Figur 7. An e puer Fäll, kann dës BMS submodules ënner enger Primärschoul BMS Modul Iwwerwaachung wunnen hir Funktioun ass de Status vun der submodules ze kontrolléieren a mat Randerscheinung Equipement kommunizéieren.Dank der duplizéierter Modularitéit ass d'Problembehandlung an den Ënnerhalt méi einfach, an d'Verlängerung op méi grouss Batteriepacken ass einfach.Den Nodeel ass d'Gesamtkäschte sinn liicht méi héich, an et kann duplizéiert onbenotzt Funktionalitéit ofhängeg vun der Applikatioun.

Primär / Ënnerstand BMS

Konzeptuell ähnlech wéi déi modulär Topologie, awer an dësem Fall sinn d'Sklave méi limitéiert op d'Relais vun der Messinformatioun, an de Master ass fir Berechnung a Kontroll gewidmet, souwéi extern Kommunikatioun.Also, wärend wéi déi modular Aarte, kënnen d'Käschte méi niddereg sinn well d'Funktionalitéit vun de Sklaven éischter méi einfach ass, mat méiglecherweis manner Overhead a manner onbenotzt Funktiounen.

Verdeelt BMS Architektur

Wesentlech anescht wéi déi aner Topologien, wou d'elektronesch Hardware a Software a Moduler verschlësselt sinn, déi sech mat den Zellen iwwer Bündelen vun angeschlossene Verdrahtung interesséieren.A verdeelt BMS integréiert all elektronesch Hardware op engem Kontroll Rot direkt op der Zell oder Modul gesat datt iwwerwaacht gëtt.Dëst erliichtert de gréissten Deel vun der Verkabelung op e puer Sensordrähten a Kommunikatiounsleitungen tëscht bascht BMS Moduler.Dofir ass all BMS méi selbstänneg, a handhabt Berechnungen a Kommunikatiounen wéi néideg.Wéi och ëmmer, trotz dëser scheinbar Einfachheet, mécht dës integréiert Form Troubleshooting an Ënnerhalt potenziell problematesch, well et déif an enger Schëldmodulversammlung wunnt.D'Käschte tendéieren och méi héich well et méi BMSs an der Gesamt Batteriepackstruktur sinn.

D'Wichtegkeet vun Batterie Management Systemer

Funktionell Sécherheet ass vun der héchster Wichtegkeet an engem BMS.Et ass kritesch wärend der Oplued- an Entladungsoperatioun, fir ze vermeiden datt d'Spannung, Stroum an Temperatur vun all Zell oder Modul ënner Iwwerwaachungskontroll definéiert SOA Grenzen iwwerschreiden.Wann d'Limite fir eng Zäit laang iwwerschratt ginn, gëtt net nëmmen e potenziell deier Batteriepack kompromittéiert, mee geféierlech thermesch Fluchbedéngungen kënnen entstoen.Ausserdeem ginn déi ënnescht Spannungsgrenzen och rigoréis iwwerwaacht fir de Schutz vun de Lithium-Ionzellen a funktionell Sécherheet.Wann d'Li-Ion Batterie an dësem Nidderspannungszoustand bleift, kéinte Kupferdendriten schlussendlech op der Anode wuessen, wat zu erhöhte Selbst-Entladungsraten resultéiere kann a méiglech Sécherheetsbedenken erhéijen.Déi héich Energiedicht vu Lithium-Ion ugedriwwen Systemer kënnt zu engem Präis dee wéineg Plaz fir Batteriemanagementfehler léisst.Dank BMSs, a Lithium-Ion Verbesserungen, ass dëst eng vun den erfollegräichsten a sécherste Batteriechemie verfügbar haut.

Leeschtung vun der Batterie Pak ass déi nächst héchste wichteg Fonktioun vun engem BMS, an dëst implizéiert elektresch an thermesch Gestioun.Fir d'Gesamt Batteriekapazitéit elektresch ze optimiséieren, mussen all d'Zellen am Pack ausgeglach sinn, wat implizéiert datt d'SOC vun benachbaren Zellen an der Versammlung ongeféier gläichwäerteg sinn.Dëst ass aussergewéinlech wichteg well net nëmmen eng optimal Batteriekapazitéit realiséiere kann, awer et hëlleft allgemeng Degradatioun ze vermeiden a reduzéiert potenziell Hotspots vu schwaache Zellen iwwerlaascht.Lithium-Ion-Batterien sollten d'Entladung ënner niddrege Spannungsgrenzen vermeiden, well dëst kann zu Erënnerungseffekter a bedeitende Kapazitéitsverloscht féieren.Elektrochemesch Prozesser sinn héich ufälleg fir Temperatur, a Batterien si keng Ausnahm.Wann d'Ëmwelttemperatur fällt, rullt d'Kapazitéit an d'verfügbar Batterieenergie wesentlech of.Dofir kann e BMS en externen In-Line Heizung engagéieren, deen op, zum Beispill, de flëssege Killsystem vun engem elektresche Gefier Batterie Pack wunnt, oder turn-on Resident Heizplacke, déi ënner Moduler vun engem Pack installéiert sinn, deen an engem Helikopter agebaut ass. Fliger.Zousätzlech, well d'Lade vu frigide Lithium-Ionzellen schiedlech ass fir d'Batterieleeschtung, ass et wichteg fir d'éischt d'Batterietemperatur genuch z'erhéijen.Déi meescht Lithium-Ionzellen kënnen net séier geluede ginn wann se manner wéi 5 ° C sinn a sollten guer net gelueden ginn wann se ënner 0 ° C sinn.Fir optimal Leeschtung während typesch operationell Notzung, BMS thermesch Gestioun suergt dacks dass eng Batterie bannent enger schmuel Goldilocks Regioun vun Operatioun bedreift (zB 30 - 35 ° C).Dëst schützt d'Performance, fördert méi laang Liewen a fördert e gesonden, zouverléissege Batteriepack.

D'Virdeeler vun Batterie Management Systemer

E ganze Batterie-Energielagerungssystem, dacks als BESS bezeechent, kéint aus Zénger, Honnerte oder souguer Dausende vu Lithium-Ionzellen aus strategesch zesummegepackt sinn, ofhängeg vun der Applikatioun.Dës Systemer kënnen eng Spannungsbewäertung vu manner wéi 100V hunn, awer kéint esou héich sinn wéi 800V, mat Pakversuergungsstroum, déi sou héich wéi 300A oder méi sinn.All Mëssverwaltung vun engem Héichspannungspack kéint eng liewensgeféierlech, katastrophal Katastroph ausléisen.Dofir sinn BMSs absolut kritesch fir sécher Operatioun ze garantéieren.D'Virdeeler vun BMSs kënne wéi follegt zesummegefaasst ginn.

• Funktionell Sécherheet.Hänn erof, fir grouss Format Lithium-Ion Batterie Packs, dëst ass besonnesch virsiichteg a wesentlech.Awer och méi kleng Formater, déi an, soen, Laptops benotzt ginn, si bekannt fir Feier ze fänken an en enorme Schued ze verursaachen.Perséinlech Sécherheet vu Benotzer vu Produkter déi Lithium-Ion ugedriwwe Systemer integréieren léisst wéineg Plaz fir Batteriemanagementfehler.
• Liewensdauer an Zouverlässegkeet.Batterie Pack Schutz Gestioun, elektresch an thermesch, garantéiert datt all d'Zellen all bannent deklaréiert SOA Ufuerderunge benotzt ginn.Dës delikat Iwwerwaachung garantéiert datt d'Zellen géint aggressiv Notzung a séier Laden an Ausluede Cycling gesuergt ginn, an zwangsleefeg zu engem stabile System resultéiert dee potenziell vill Joer zouverlässeg Service ubitt.
• Leeschtung an Range.BMS Batterie Pack Kapazitéit Gestioun, wou Zell-zu-Zell Balancéierung benotzt gëtt fir de SOC vun benachbaren Zellen iwwer d'Packversammlung ausgläichen, erlaabt eng optimal Batteriekapazitéit ze realiséieren.Ouni dës BMS Feature fir Variatiounen am Selbstentladung, Laden / Entladungscycling, Temperatureffekter an allgemeng Alterung ze berechnen, kéint e Batteriepack sech schlussendlech nëtzlos maachen.
• Diagnostik, Datensammlung an extern Kommunikatioun.Iwwerwaachungsaufgaben enthalen eng kontinuéierlech Iwwerwaachung vun all Batteriezellen, wou d'Datelogging eleng fir Diagnostik benotzt ka ginn, awer ass dacks op d'Aufgab fir d'Berechnung gezielt fir de SOC vun all Zellen an der Versammlung ze schätzen.Dës Informatioun gëtt benotzt fir Algorithmen ze balancéieren, awer kënne kollektiv op extern Geräter an Affichage weidergeleet ginn fir d'Awunnerenergie verfügbar ze weisen, erwaart Gamme oder Range / Liewensdauer op Basis vun der aktueller Notzung ze schätzen, an de Gesondheetszoustand vum Batteriepack ze bidden.
• Käschten a Garantie Reduktioun.D'Aféierung vun engem BMS an e BESS füügt Käschten un, an Batteriepäck sinn deier a potenziell geféierlech.Wat de System méi komplizéiert ass, wat méi héich d'Sécherheetsufuerderunge sinn, wat zu der Bedierfnes fir méi BMS Iwwerwaachungspräsenz resultéiert.Awer de Schutz a präventiven Ënnerhalt vun engem BMS betreffend funktionell Sécherheet, Liewensdauer an Zouverlässegkeet, Leeschtung a Sortiment, Diagnostik, asw.

Batterie Management Systemer a Synopsys

Simulatioun ass e wäertvollen Alliéierten fir BMS Design, besonnesch wann se applizéiert ginn fir Design Erausfuerderunge bannent Hardware Entwécklung, Prototyping an Testen z'erklären an unzegoen.Mat engem genaue Lithium-Ion Zellmodell am Spill ass de Simulatiounsmodell vun der BMS Architektur déi ausführbar Spezifizéierung unerkannt als de virtuelle Prototyp.Zousätzlech erlaabt Simulatioun schmerzlos Untersuchung vu Varianten vu BMS Iwwerwaachungsfunktiounen géint verschidde Batterie- an Ëmweltbetribsszenarien.Implementatiounsprobleemer kënne ganz fréi entdeckt an ënnersicht ginn, wat et erlaabt d'Performance a funktionell Sécherheetsverbesserunge virun der Implementatioun op dem realen Hardware Prototyp z'iwwerpréiwen.Dëst reduzéiert d'Entwécklungszäit an hëlleft sécherzestellen datt den éischte Hardware Prototyp robust ass.Zousätzlech kënne vill Authentifikatiounstester, dorënner schlëmmste Fall Szenarien, vum BMS a Batteriepack duerchgefouert ginn wann se a kierperlech realistesch embedded System Uwendungen ausgeübt ginn.

Synopsys SaberRDbitt extensiv elektresch, digital, Kontroll, an thermesch hydraulesch Modellbibliothéiken fir Ingenieuren z'erméiglechen, déi un BMS a Batteriepack Design an Entwécklung interesséiert sinn.Tools si verfügbar fir séier Modeller aus Basisdatenblat Spezifikatioune a Miesskurven fir vill elektronesch Apparater a verschidde Batteriechemietypen ze generéieren.Statistesch, Stress- a Feeleranalysen erlaben d'Verifizéierung iwwer Spektrum vun der Operatiounsregioun, dorënner Grenzberäicher, fir allgemeng BMS Zouverlässegkeet ze garantéieren.Ausserdeem gi vill Designbeispiller ugebueden fir d'Benotzer z'erméiglechen e Projet ze sprangen a séier d'Äntwerten z'erreechen déi aus der Simulatioun néideg sinn.