Akü Yönetim Sistemi Nedir?

Tanım

Pil yönetim sistemi (BMS), hedeflenen voltaj ve akım aralığının belirli bir süre boyunca iletilmesini sağlamak üzere elektriksel olarak sıra x sütun matris konfigürasyonunda düzenlenen, pil hücrelerinin bir birleşimi olan bir pil paketinin gözetimine adanmış bir teknolojidir. Beklenen yük senaryoları.Bir BMS'nin sağladığı gözetim genellikle şunları içerir:

• Pilin izlenmesi
• Pil koruması sağlama
• Pilin çalışma durumunu tahmin etme
• Pil performansını sürekli olarak optimize etme
• Operasyonel durumun harici cihazlara raporlanması

Burada “pil” terimi paketin tamamını ifade etmektedir;ancak izleme ve kontrol fonksiyonları özel olarak tek tek hücrelere veya genel pil paketi düzeneğindeki modüller adı verilen hücre gruplarına uygulanır.Lityum-iyon şarj edilebilir hücreler en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar birçok tüketici ürününde pil paketleri için standart seçimdir.Mükemmel performans göstermelerine rağmen, genel olarak sıkı bir güvenli çalışma alanı (SOA) dışında çalıştırılırlarsa, pil performansından ödün vermekten tamamen tehlikeli sonuçlara kadar değişen sonuçlarla, oldukça affetmez olabilirler.BMS'nin kesinlikle zorlu bir iş tanımı vardır ve genel karmaşıklığı ve gözetim kapsamı elektrik, dijital, kontrol, termal ve hidrolik gibi birçok disiplini kapsayabilir.

Akü Yönetim Sistemleri Nasıl Çalışır?

Pil yönetim sistemlerinin benimsenmesi gereken sabit veya benzersiz bir dizi kriteri yoktur.Teknoloji tasarımının kapsamı ve uygulanan özellikler genel olarak aşağıdakilerle ilişkilidir:

• Pil paketinin maliyetleri, karmaşıklığı ve boyutu
• Pilin uygulanması ve güvenlik, kullanım ömrü ve garantiyle ilgili hususlar
• Yetersiz işlevsel güvenlik önlemlerinin uygulanması durumunda maliyetlerin ve cezaların çok önemli olduğu çeşitli hükümet düzenlemelerinden sertifika gereklilikleri

Pil takımı koruma yönetimi ve kapasite yönetiminin iki temel özelliği olduğu birçok BMS tasarım özelliği vardır.Burada bu iki özelliğin nasıl çalıştığını tartışacağız.Pil paketi koruma yönetiminin iki temel alanı vardır: pilin SOA dışında kullanım nedeniyle hasar görmesine izin vermemeyi ifade eden elektriksel koruma ve paketi korumak veya SOA'sına getirmek için pasif ve/veya aktif sıcaklık kontrolünü içeren termal koruma.

Elektrik Yönetimi Koruması: Akım

Akü paketi akımını ve hücre veya modül voltajlarını izlemek, elektriksel korumaya giden yoldur.Herhangi bir pil hücresinin elektriksel SOA'sı akım ve voltaja bağlıdır.Şekil 1, tipik bir lityum iyon hücreli SOA'yı göstermektedir ve iyi tasarlanmış bir BMS, üreticinin hücre değerlerinin dışında çalışmayı önleyerek paketi koruyacaktır.Çoğu durumda, pil ömrünü uzatmak amacıyla SOA güvenli bölgesi içinde kalmak için daha fazla değer kaybı uygulanabilir.

Lityum-iyon hücrelerin şarj için deşarj için olduğundan farklı akım sınırları vardır ve her iki mod da kısa süreler için de olsa daha yüksek tepe akımlarını kaldırabilir.Pil hücresi üreticileri genellikle maksimum sürekli şarj ve deşarj akımı sınırlarının yanı sıra en yüksek şarj ve deşarj akımı limitlerini de belirtir.Akım koruması sağlayan bir BMS mutlaka maksimum sürekli bir akım uygulayacaktır.Ancak yük koşullarındaki ani bir değişikliği hesaba katmak için bu işlemden önce yapılabilir;örneğin elektrikli bir aracın ani hızlanması.Bir BMS, mevcut akımı azaltmaya veya paket akımını tamamen kesmeye karar vererek, akımı ve sonraki delta süresini entegre ederek tepe akım izlemeyi içerebilir.Bu, BMS'nin, herhangi bir yerleşik sigortanın dikkatini çekmeyen bir kısa devre durumu gibi aşırı akım tepe noktalarına karşı neredeyse anında duyarlılığa sahip olmasına ve aynı zamanda aşırı olmadıkları sürece yüksek tepe taleplerini de affedebilmesine olanak tanır. uzun.

Elektrik Yönetimi Koruması: Gerilim

Şekil 2, bir lityum iyon hücresinin belirli bir voltaj aralığında çalışması gerektiğini göstermektedir.Bu SOA sınırları sonuçta seçilen lityum iyon hücresinin içsel kimyası ve hücrelerin herhangi bir andaki sıcaklığı tarafından belirlenecektir.Ayrıca, herhangi bir pil takımı önemli miktarda akım döngüsüne maruz kaldığından, yük talepleri nedeniyle deşarj olduğundan ve çeşitli enerji kaynaklarından şarj edildiğinden, bu SOA voltaj sınırları genellikle pil ömrünü optimize etmek için daha da kısıtlanır.BMS bu sınırların ne olduğunu bilmeli ve bu eşiklere yakınlığa dayalı olarak kararlar verecektir.Örneğin, yüksek voltaj sınırına yaklaşıldığında BMS, şarj akımının kademeli olarak azaltılmasını talep edebilir veya sınıra ulaşılması durumunda şarj akımının tamamen sonlandırılmasını talep edebilir.Bununla birlikte, bu sınıra genellikle kapatma eşiğiyle ilgili kontrol gevezeliğini önlemek için ilave içsel gerilim histerezisi hususları eşlik eder.Öte yandan, düşük voltaj sınırına yaklaşıldığında BMS, önemli aktif rahatsız edici yüklerin mevcut taleplerini azaltmasını talep edecektir.Elektrikli araç durumunda bu, çekiş motoru için izin verilen torkun azaltılmasıyla gerçekleştirilebilir.Elbette BMS, kalıcı hasarı önlemek için akü paketini korurken sürücünün güvenliğini en yüksek önceliğe almalıdır.

Termal Yönetim Koruması: Sıcaklık

Görünüşte, lityum iyon hücrelerin geniş bir sıcaklık çalışma aralığına sahip olduğu görünebilir, ancak kimyasal reaksiyon hızları önemli ölçüde yavaşladığından düşük sıcaklıklarda genel pil kapasitesi azalır.Düşük sıcaklıklardaki kapasite açısından kurşun-asit veya NiMh akülerden çok daha iyi performans gösterirler;ancak 0 °C'nin (32 °F) altındaki şarjlar fiziksel olarak sorunlu olduğundan sıcaklık yönetimi ihtiyatlı bir şekilde önemlidir.Donma noktasının altındaki şarj sırasında anotta metalik lityum kaplama olgusu meydana gelebilir.Bu kalıcı bir hasardır ve yalnızca kapasitenin azalmasına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda hücrelerin titreşime veya diğer stresli koşullara maruz kalması durumunda arızaya karşı daha savunmasız hale gelmesine neden olur.Bir BMS, ısıtma ve soğutma yoluyla pil takımının sıcaklığını kontrol edebilir.

Gerçekleştirilen termal yönetim tamamen pil paketinin boyutuna ve maliyetine ve performans hedeflerine, BMS'nin tasarım kriterlerine ve hedeflenen coğrafi bölgenin (örneğin Alaska'ya karşı Hawaii) dikkate alınmasını içerebilecek ürün ünitesine bağlıdır.Isıtıcı tipine bakılmaksızın, harici bir AC güç kaynağından veya gerektiğinde ısıtıcıyı çalıştırmaya yönelik alternatif bir yerleşik bataryadan enerji çekmek genellikle daha etkilidir.Bununla birlikte, elektrikli ısıtıcının makul bir akım çekişi varsa, birincil pil paketinden gelen enerji, kendisini ısıtmak için çekilebilir.Eğer bir termal hidrolik sistem uygulanırsa, pompalanan ve paket düzeneği boyunca dağıtılan soğutucuyu ısıtmak için bir elektrikli ısıtıcı kullanılır.

BMS tasarım mühendislerinin şüphesiz tasarım ticaretinde ısı enerjisini pakete damlatmak için hileleri vardır.Örneğin, BMS içindeki kapasite yönetimine ayrılmış çeşitli güç elektronikleri açılabilir.Doğrudan ısıtma kadar verimli olmasa da, bundan faydalanılabilir.Soğutma, lityum iyon pil takımının performans kaybını en aza indirmek için özellikle hayati öneme sahiptir.Örneğin, belirli bir pilin en iyi şekilde 20°C'de çalışması mümkündür;paket sıcaklığı 30°C'ye çıkarsa performans verimliliği %20'ye kadar azalabilir.Paket sürekli olarak 45°C'de (113°F) şarj edilirse performans kaybı %50'ye kadar çıkabilir.Pil ömrü, özellikle hızlı şarj ve deşarj döngüleri sırasında sürekli olarak aşırı ısı üretimine maruz kalması durumunda erken eskime ve bozulmaya maruz kalabilir.Soğutma genellikle pasif veya aktif olmak üzere iki yöntemle sağlanır ve her iki teknik de kullanılabilir.Pasif soğutma, pili soğutmak için hava akışının hareketine dayanır.Elektrikli bir araç söz konusu olduğunda bu, aracın sadece yolda ilerlediği anlamına gelir.Bununla birlikte, hava akışını en üst düzeye çıkarmak için saptırıcı hava barajlarını stratejik olarak otomatik olarak ayarlamak üzere hava hızı sensörleri entegre edilebileceğinden, göründüğünden daha karmaşık olabilir.Aktif sıcaklık kontrollü bir fanın uygulanması, düşük hızlarda veya araç durduğunda yardımcı olabilir, ancak bunun yapabileceği tek şey, paketi çevredeki ortam sıcaklığıyla eşitlemektir.Kavurucu sıcak bir gün olması durumunda, bu durum başlangıçtaki paket sıcaklığının artmasına neden olabilir.Termal hidrolik aktif soğutma, tamamlayıcı bir sistem olarak tasarlanabilir ve tipik olarak, elektrik motorlu bir pompa aracılığıyla borular/hortumlar, dağıtım manifoldları, çapraz akışlı bir ısı eşanjörü (radyatör) aracılığıyla sirküle edilen belirli bir karışım oranına sahip etilen-glikol soğutucuyu kullanır. ve batarya paketi tertibatına dayanan soğutma plakası.Bir BMS, paketteki sıcaklıkları izler ve optimum pil performansını sağlamak amacıyla genel pilin sıcaklığını dar bir sıcaklık aralığında tutmak için çeşitli valfleri açıp kapatır.

Kapasite yönetimi

Bir akü paketi kapasitesinin en üst düzeye çıkarılması tartışmasız bir BMS'nin sağladığı en önemli akü performans özelliklerinden biridir.Bu bakım yapılmadığı takdirde akü paketi eninde sonunda kendini kullanılamaz hale getirebilir.Sorunun temelinde, pil paketi "yığınının" (hücre serileri dizisi) tamamen eşit olmaması ve doğası gereği biraz farklı sızıntı veya kendi kendine deşarj oranlarına sahip olmasıdır.Sızıntı bir üretici hatası değil, pil kimyası özelliğidir, ancak üretim sürecindeki küçük değişikliklerden istatistiksel olarak etkilenebilir.Başlangıçta bir pil paketi iyi eşleşmiş hücrelere sahip olabilir, ancak zamanla hücreden hücreye benzerlik, yalnızca kendi kendine deşarj nedeniyle değil, aynı zamanda şarj/deşarj döngüsünden, yüksek sıcaklıktan ve genel takvim eskimesinden de etkilenerek daha da kötüleşir.Bunu anladıktan sonra, lityum iyon hücrelerin mükemmel performans gösterdiği, ancak sıkı bir SOA dışında çalıştırılırsa oldukça affetmez olabileceği tartışmasını daha önce hatırlayın.Lityum iyon hücrelerin aşırı şarjla pek baş edememesi nedeniyle gerekli elektriksel korumayı daha önce öğrenmiştik.Tamamen şarj olduklarında daha fazla akım kabul edemezler ve içine itilen herhangi bir ilave enerji ısıya dönüşür, voltaj potansiyel olarak hızlı bir şekilde, muhtemelen tehlikeli seviyelere yükselir.Hücre için sağlıklı bir durum değildir ve devam etmesi halinde kalıcı hasarlara ve güvensiz çalışma koşullarına neden olabilir.

Pil takımı serisi hücre dizisi, genel paket voltajını belirleyen şeydir ve bitişik hücreler arasındaki uyumsuzluk, herhangi bir yığını şarj etmeye çalışırken bir ikilem yaratır.Şekil 3 bunun neden böyle olduğunu göstermektedir.Mükemmel dengelenmiş bir hücre grubuna sahipseniz, her biri eşit şekilde şarj olacağından her şey yolundadır ve üst 4,0 voltaj kesme eşiğine ulaşıldığında şarj akımı kesilebilir.Ancak dengesiz senaryoda, üst hücre şarj sınırına erken ulaşacaktır ve alttaki diğer hücreler tam kapasiteye kadar şarj edilmeden önce bacak için şarj akımının kesilmesi gerekir.

BMS devreye girip günü kurtaran şeydir veya bu durumda pil takımıdır.Bunun nasıl çalıştığını göstermek için temel bir tanımın açıklanması gerekir.Belirli bir zamanda bir hücrenin veya modülün şarj durumu (SOC), tamamen şarj edildiğinde toplam şarja göre mevcut şarjla orantılıdır.Bu nedenle, %50 SOC'de bulunan bir pil, %50 şarjlı olduğu anlamına gelir; bu, yakıt göstergesinin değer rakamına benzer.BMS kapasite yönetimi tamamen paket düzeneğindeki her yığındaki SOC değişimini dengelemekle ilgilidir.SOC doğrudan ölçülebilen bir miktar olmadığından çeşitli tekniklerle tahmin edilebilir ve dengeleme planının kendisi genellikle pasif ve aktif olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır.Pek çok tema çeşidi vardır ve her türün artıları ve eksileri vardır.Verilen pil paketi ve uygulaması için hangisinin en uygun olduğuna karar vermek BMS tasarım mühendisine kalmıştır.Pasif dengeleme, uygulanması ve genel dengeleme kavramını açıklaması en kolay olanıdır.Pasif yöntem, yığındaki her hücrenin en zayıf hücreyle aynı yük kapasitesine sahip olmasını sağlar.Nispeten düşük bir akım kullanarak, şarj döngüsü sırasında yüksek SOC hücrelerinden küçük miktarda enerji aktararak tüm hücrelerin maksimum SOC'ye şarj olmasını sağlar.Şekil 4 bunun BMS tarafından nasıl başarıldığını göstermektedir.Her hücreyi izler ve her hücreye paralel olarak bir transistör anahtarından ve uygun boyutta bir deşarj direncinden yararlanır.BMS, belirli bir hücrenin şarj sınırına yaklaştığını algıladığında, etrafındaki aşırı akımı yukarıdan aşağıya bir şekilde aşağıdaki bir sonraki hücreye yönlendirecektir.

Dengeleme işlemi uç noktaları, öncesi ve sonrası, Şekil 5'te gösterilmektedir. Özetle, bir BMS, bir yığındaki bir hücrenin veya modülün aşağıdaki yollardan biriyle paket akımından farklı bir şarj akımı görmesine izin vererek bir pil yığınını dengeler:

• En çok şarj olan hücrelerden yükün kaldırılması, aşırı şarjı önlemek için ek şarj akımı için boşluk sağlar ve daha az şarj olan hücrelerin daha fazla şarj akımı almasına olanak tanır
• Şarj akımının bir kısmının veya neredeyse tamamının en çok yüklü hücrelerin etrafına yeniden yönlendirilmesi, böylece daha az yüklü hücrelerin daha uzun bir süre boyunca şarj akımı almasına olanak sağlanması

Pil Yönetim Sistemi Türleri

Pil yönetim sistemleri basitten karmaşığa kadar çeşitlilik gösterir ve "bataryaya dikkat edin" yönündeki ana direktiflerine ulaşmak için çok çeşitli farklı teknolojileri kucaklayabilir.Ancak bu sistemler, pil paketindeki hücreler veya modüller üzerinde nasıl kuruldukları ve çalıştıkları ile ilgili olan topolojilerine göre kategorize edilebilir.

Merkezi BMS Mimarisi

Pil paketi düzeneğinde bir merkezi BMS bulunur.Tüm akü paketleri doğrudan merkezi BMS'ye bağlanır.Merkezi bir BMS'nin yapısı Şekil 6'da gösterilmektedir. Merkezi BMS'nin bazı avantajları vardır.Daha kompakttır ve tek bir BMS olduğundan en ekonomik olma eğilimindedir.Ancak merkezi bir BMS'nin dezavantajları vardır.Tüm piller doğrudan BMS'ye bağlı olduğundan BMS'nin tüm pil paketlerine bağlanması için çok sayıda bağlantı noktasına ihtiyacı vardır.Bu, büyük pil paketlerinde çok sayıda kablo, kablo, konektör vb. anlamına gelir ve bu da hem sorun gidermeyi hem de bakımı zorlaştırır.

Modüler BMS Topolojisi

Merkezi bir uygulamaya benzer şekilde, BMS, her biri özel bir kablo demetine ve bir pil kümesinin bitişik atanmış bir bölümüne bağlantılara sahip olan birkaç kopya modüle bölünmüştür.Bkz. Şekil 7. Bazı durumlarda, bu BMS alt modülleri, işlevi alt modüllerin durumunu izlemek ve çevresel ekipmanlarla iletişim kurmak olan bir birincil BMS modülü gözetimi altında bulunabilir.Yinelenen modülerlik sayesinde sorun giderme ve bakım daha kolaydır ve daha büyük akü paketlerine genişletme işlemi kolaydır.Dezavantajı ise genel maliyetlerin biraz daha yüksek olması ve uygulamaya bağlı olarak kullanılmayan işlevlerin kopyalanması olabilir.

Birincil/Alt BMS

Kavramsal olarak modüler topolojiye benzer ancak bu durumda, yardımcı birimler yalnızca ölçüm bilgilerinin iletilmesiyle daha sınırlıdır ve ana birim ise harici iletişimin yanı sıra hesaplama ve kontrole ayrılmıştır.Dolayısıyla, modüler tiplerde olduğu gibi, bağımlı birimlerin işlevselliği daha basit olduğundan ve muhtemelen daha az ek yük ve daha az kullanılmayan özellik olduğundan maliyetler daha düşük olabilir.

Dağıtılmış BMS Mimarisi

Elektronik donanım ve yazılımın, bağlı kablo demetleri aracılığıyla hücrelere arayüz oluşturan modüller içinde kapsüllendiği diğer topolojilerden önemli ölçüde farklıdır.Dağıtılmış bir BMS, tüm elektronik donanımı doğrudan izlenen hücre veya modül üzerine yerleştirilen bir kontrol panosunda içerir.Bu, birkaç sensör kablosuna ve bitişik BMS modülleri arasındaki iletişim kablolarına giden kabloların büyük kısmını hafifletir.Sonuç olarak, her BMS daha bağımsızdır ve hesaplamaları ve iletişimi gerektiği gibi yönetir.Bununla birlikte, bu görünür basitliğe rağmen, bu entegre form, bir kalkan modülü düzeneğinin derinliklerinde yer aldığından sorun giderme ve bakımı potansiyel olarak sorunlu hale getiriyor.Genel akü paketi yapısında daha fazla BMS bulunduğundan maliyetler de daha yüksek olma eğilimindedir.

Akü Yönetim Sistemlerinin Önemi

Bir BMS'de işlevsel güvenlik en yüksek öneme sahiptir.Şarj etme ve boşaltma işlemi sırasında denetim kontrolü altındaki herhangi bir hücrenin veya modülün voltajının, akımının ve sıcaklığının tanımlanmış SOA sınırlarını aşmasını önlemek kritik öneme sahiptir.Sınırların uzun bir süre boyunca aşılması durumunda, yalnızca potansiyel olarak pahalı olan pil paketi tehlikeye girmekle kalmaz, aynı zamanda tehlikeli termal kaçak koşulları da ortaya çıkabilir.Ayrıca, lityum iyon hücrelerin korunması ve işlevsel güvenlik için daha düşük voltaj eşik sınırları da titizlikle izleniyor.Li-ion pil bu düşük voltaj durumunda kalırsa, sonunda anotta bakır dendritler büyüyebilir, bu da kendi kendine deşarj oranlarının artmasına neden olabilir ve olası güvenlik endişelerini artırabilir.Lityum iyonla çalışan sistemlerin yüksek enerji yoğunluğunun, pil yönetimi hatasına çok az yer bırakan bir bedeli vardır.BMS'ler ve lityum iyon iyileştirmeleri sayesinde bu, günümüzde mevcut olan en başarılı ve güvenli pil kimyalarından biridir.

Pil takımının performansı bir BMS'nin bir sonraki en önemli özelliğidir ve bu, elektrik ve termal yönetimi içerir.Genel pil kapasitesini elektriksel olarak optimize etmek için paketteki tüm hücrelerin dengelenmesi gerekir; bu da, düzenekteki bitişik hücrelerin SOC'sinin yaklaşık olarak eşdeğer olduğu anlamına gelir.Bu son derece önemlidir, çünkü yalnızca optimum pil kapasitesi gerçekleştirilmekle kalmaz, aynı zamanda genel bozulmanın önlenmesine yardımcı olur ve zayıf hücrelerin aşırı şarj edilmesinden kaynaklanan potansiyel sıcak noktaları azaltır.Lityum-iyon piller, düşük voltaj sınırlarının altında deşarjdan kaçınmalıdır çünkü bu, hafıza etkilerine ve önemli kapasite kaybına neden olabilir.Elektrokimyasal işlemler sıcaklığa karşı oldukça hassastır ve piller de istisna değildir.Ortam sıcaklığı düştüğünde kapasite ve mevcut pil enerjisi önemli ölçüde azalır.Sonuç olarak, bir BMS, örneğin bir elektrikli araç akü grubunun sıvı soğutma sistemi üzerinde bulunan harici bir hat içi ısıtıcıya veya bir helikopter veya başka bir cihaza dahil edilmiş bir paketin modüllerinin altına monte edilen açılabilir yerleşik ısıtıcı plakalara bağlanabilir. uçak.Ayrıca, soğuk lityum iyon hücrelerin şarj edilmesi pil ömrü performansına zarar verdiğinden, öncelikle pil sıcaklığının yeterince yükseltilmesi önemlidir.Çoğu lityum iyon pil, 5°C'nin altındayken hızlı şarj edilemez ve 0°C'nin altındayken hiç şarj edilmemelidir.Tipik operasyonel kullanım sırasında optimum performans için, BMS termal yönetimi genellikle pilin dar bir Goldilocks çalışma bölgesinde (örn. 30 – 35°C) çalışmasını sağlar.Bu, performansı korur, daha uzun ömür sağlar ve sağlıklı, güvenilir bir pil paketini destekler.

Pil Yönetim Sistemlerinin Faydaları

Genellikle BESS olarak adlandırılan bir batarya enerji depolama sisteminin tamamı, uygulamaya bağlı olarak stratejik olarak bir araya getirilmiş onlarca, yüzlerce ve hatta binlerce lityum iyon hücresinden oluşabilir.Bu sistemlerin voltaj değeri 100V'tan düşük olabilir, ancak paket besleme akımları 300A veya daha fazla olacak şekilde 800V kadar yüksek olabilir.Yüksek gerilim paketinin herhangi bir yanlış yönetimi, yaşamı tehdit eden, felaketle sonuçlanacak bir felaketi tetikleyebilir.Sonuç olarak, BMS'ler güvenli çalışmayı sağlamak için kesinlikle kritik öneme sahiptir.BMS’lerin faydalarını şu şekilde özetleyebiliriz.

• Fonksiyonel Güvenlik.Büyük formatlı lityum iyon pil paketleri için bu özellikle ihtiyatlı ve gereklidir.Ancak örneğin dizüstü bilgisayarlarda kullanılan daha küçük formatların bile alev aldığı ve çok büyük hasara neden olduğu biliniyor.Lityum iyonla çalışan sistemler içeren ürünlerin kullanıcılarının kişisel güvenliği, pil yönetimi hatasına çok az yer bırakır.
• Kullanım Ömrü ve Güvenilirlik.Pil paketi koruma yönetimi, elektriksel ve termal, tüm hücrelerin beyan edilen SOA gereklilikleri kapsamında kullanılmasını sağlar.Bu hassas gözetim, hücrelerin agresif kullanıma ve hızlı şarj ve deşarj döngüsüne karşı korunmasını sağlar ve kaçınılmaz olarak uzun yıllar boyunca güvenilir hizmet sunma potansiyeline sahip istikrarlı bir sistemle sonuçlanır.
• Performans ve Menzil.Paket düzeneği boyunca bitişik hücrelerin SOC'sini eşitlemek için hücreden hücreye dengelemenin kullanıldığı BMS pil paketi kapasite yönetimi, optimum pil kapasitesinin gerçekleştirilmesine olanak tanır.Kendi kendine deşarj, şarj/deşarj döngüsü, sıcaklık etkileri ve genel yaşlanmadaki değişiklikleri hesaba katan bu BMS özelliği olmadan, bir pil paketi sonunda kendisini kullanılamaz hale getirebilir.
• Teşhis, Veri Toplama ve Harici İletişim.Gözetim görevleri, tüm pil hücrelerinin sürekli izlenmesini içerir; burada veri kaydı, teşhis için tek başına kullanılabilir, ancak genellikle montajdaki tüm hücrelerin SOC'sini tahmin etmek için hesaplama görevi amaçlanır.Bu bilgiler dengeleme algoritmaları için kullanılır, ancak mevcut yerleşik enerjiyi belirtmek, mevcut kullanıma bağlı olarak beklenen menzili veya menzili/ömrü tahmin etmek ve pil takımının sağlık durumunu sağlamak için toplu olarak harici cihazlara ve ekranlara iletilebilir.
• Maliyet ve Garanti İndirimi.Bir BMS'nin bir BESS'e dahil edilmesi maliyetleri artırır ve pil paketleri pahalıdır ve potansiyel olarak tehlikelidir.Sistem ne kadar karmaşık olursa, güvenlik gereksinimleri de o kadar yüksek olur ve bu da daha fazla BMS gözetim varlığına ihtiyaç duyulmasına neden olur.Ancak bir BMS'nin işlevsel güvenlik, kullanım ömrü ve güvenilirlik, performans ve menzil, teşhis vb. ile ilgili korunması ve önleyici bakımı, garantiyle ilgili olanlar da dahil olmak üzere genel maliyetleri azaltacağını garanti eder.

Akü Yönetim Sistemleri ve Özeti

Simülasyon, özellikle donanım geliştirme, prototip oluşturma ve test etme kapsamındaki tasarım zorluklarını keşfetmeye ve ele almaya uygulandığında BMS tasarımı için değerli bir müttefiktir.Doğru bir lityum iyon hücre modelinin devreye girmesiyle BMS mimarisinin simülasyon modeli, sanal prototip olarak tanınan yürütülebilir spesifikasyondur.Ek olarak simülasyon, farklı batarya ve çevresel çalışma senaryolarına göre BMS gözetim fonksiyonlarının değişkenlerinin sorunsuz bir şekilde araştırılmasına olanak tanır.Uygulama sorunları çok erken keşfedilip araştırılabilir, bu da performans ve işlevsel güvenlik iyileştirmelerinin gerçek donanım prototipi üzerinde uygulanmadan önce doğrulanmasına olanak tanır.Bu, geliştirme süresini azaltır ve ilk donanım prototipinin sağlam olmasını sağlamaya yardımcı olur.Ek olarak, fiziksel olarak gerçekçi gömülü sistem uygulamalarında uygulandığında BMS ve pil paketi üzerinde en kötü durum senaryoları da dahil olmak üzere birçok kimlik doğrulama testi gerçekleştirilebilir.

Özet SabreRDBMS ve akü paketi tasarımı ve geliştirilmesiyle ilgilenen mühendisleri güçlendirmek için kapsamlı elektrik, dijital, kontrol ve termal hidrolik model kitaplıkları sunar.Birçok elektronik cihaz ve farklı pil kimyası türleri için temel veri sayfası özelliklerinden ve ölçüm eğrilerinden hızlı bir şekilde modeller oluşturmaya yönelik araçlar mevcuttur.İstatistik, stres ve hata analizleri, genel BMS güvenilirliğini sağlamak için sınır alanları da dahil olmak üzere işletim bölgesinin spektrumları arasında doğrulama yapılmasına olanak tanır.Ayrıca kullanıcıların bir projeye hızlı bir şekilde başlamasını ve simülasyondan ihtiyaç duyulan yanıtlara hızlı bir şekilde ulaşmasını sağlamak için birçok tasarım örneği sunulmaktadır.