Qu'est-ce que le système de gestion de batterie solaire ? (Guide complet)
Nous avons la chance de vivre à une époque de haute technologie et de profiter des surprises apportées par la haute technologie. Mais aujourd'hui, la haute technologie est souvent indissociable du support de puissance. Et les grands réseaux de batteries peuvent être utilisés comme systèmes de stockage d'énergie pour l'alimentation de secours et continue - batteries de stockage d'énergie, donc cette utilisation attire de plus en plus l'attention.
À l’heure actuelle, la batterie de stockage d’énergie la plus utilisée devrait être la batterie lifepo4. Pour une batterie de stockage d'énergie, un système de gestion BMS entièrement fonctionnel est très important, ce qui peut améliorer l'efficacité de la batterie de stockage d'énergie. Jouez-y pleinement.
Dans cet article, je vais énumérer en détail les fonctions et les types de systèmes BMS. Que tout le monde comprenne mieux l’importance du BMS. Faites attention aux règles de sécurité du stockage d'énergie applications de batteries dans les ménages ou des industries.
Qu'est-ce qu'un BMS ?
Le nom général de BMS est Battery Management System, qui est un système de contrôle pour protéger la sécurité de l'utilisation de la batterie. C'est principalement pour la gestion et l'entretien intelligents de chaque unité de batterie, pour éviter la surcharge et la décharge excessive de la batterie, pour prolonger la durée de vie de la batterie, et pour surveiller l'état de la batterie.
Le GTB l'unité de système de gestion de batterie comprend un système de gestion de batterie BMS, un module de commande, un module d'affichage, un module de communication sans fil, un équipement électrique, un bloc-batterie pour l'alimentation un équipement électrique, et un module de collecte permettant de collecter des informations sur la batterie du bloc-batterie.
Structure du système BMS
(1) Carte mère
Collectez les informations d'échantillonnage de chaque carte esclave, communiquez avec la batterie via l'interface, contrôlez l'action du relais dans le BDU, surveillez les différents états de la batterie et assurez l'utilisation en toute sécurité de la batterie pendant la charge et la décharge.
(2) Carte esclave
Surveillez la tension des cellules du module, la température des cellules et d'autres informations, et transmettez les informations à la carte principale, avec une fonction d'équilibrage de la batterie. Le mode de communication entre la carte esclave et la carte principale est généralement la communication CAN/RS232/RS485.
(3) EDR
Connecté à la charge haute tension du véhicule et au faisceau de charge rapide via l'interface électrique haute tension, y compris le circuit de précharge, le relais positif total, le relais négatif total, le relais de charge rapide, etc., contrôlé par la carte principale .
(4) Tableau de commande haute tension
Il peut être intégré à la carte principale ou être indépendant. Il surveille la tension et le courant de la batterie en temps réel et comprend également des fonctions de détection de précharge et de détection d'isolement.
Les 4 fonctions principales du système de gestion de batterie solaire
1. Fonction de mesure
Il peut mesurer la tension et la température de la cellule unique en temps réel, et mesurer la tension et le courant aux bornes de la batterie et d'autres paramètres. Pour assurer le fonctionnement sûr, fiable et stable de la batterie, la garantie
Le service vie Les exigences de l'ensemble de la batterie répondent aux exigences d'un contrôle optimal du fonctionnement de la batterie individuelle et du bloc-batterie.
Idéales pour une utilisation stationnaire et mobile de milliers de watts à des centaines de kW de puissance, les alimentations de secours sur batterie peuvent alimenter de manière fiable et efficace une variété d'utilisations.
2. Fonction de diagnostic SOC en ligne
Sur la base de la collecte de données en temps réel, un modèle expert d'analyse mathématique et de diagnostic est établi pour mesurer la puissance restante SOC de la batterie en ligne. La capacité restante de la batterie et le temps d'utilisation fiable sous ce qui suit.
La mise en œuvre d'un système de gestion de batterie pour les applications de stockage d'énergie présente de nombreux défis, et la solution n'est en aucun cas une simple "mise à l'échelle" du système de gestion d'un petit bloc-batterie de capacité inférieure. Au lieu de cela, de nouvelles stratégies plus complexes et des composants de soutien clés sont nécessaires.
3. Fonction d'alarme de fonctionnement du système de batterie
Lorsque le système de batterie est en surtension, sous-tension, surintensité, haute température, basse température, anomalie de communication, anomalie BMS, etc., il peut afficher et télécharger, signaler des informations d'alarme.
Le point de départ du défi est que les valeurs mesurées de nombreux paramètres de la batterie doivent avoir une précision et une fiabilité élevées. (Vous pouvez lire sur "Comment tester la capacité réelle de la batterie")
De plus, la planification des sous-systèmes doit être modulaire pour permettre d'adapter la configuration aux besoins spécifiques de l'utilisateur, en tenant compte des éventuelles exigences d'expansion, des problèmes de gestion globale et de la maintenance nécessaire.
4. Fonction de protection du système de batterie
Pour des conditions de défaut anormales telles qu'une surtension grave, une sous-tension ou une surintensité (court-circuit) de la batterie pouvant survenir pendant le fonctionnement, l'unité de commande haute tension réalise rapidement
Coupez rapidement le circuit de la batterie, isolez le point de défaut et diffusez les informations d'alarme sonore et lumineuse à temps pour assurer la sécurité et le fonctionnement du système.
Les types de BMS
La topologie est très importante pour le BMS car elle affectera le coût du système, la fiabilité, la commodité d'installation et de maintenance, ainsi que la précision de la prévision des mesures. Du point de vue de la topologie, les BMS peuvent être divisés en quatre types : centralisé, modulaire, maître-esclave et distribué selon les différentes exigences du projet.
(1) Centralisé
Centralisé, également appelé intégré. Il s'agit de conditionner l'ensemble du BMS dans un appareil et de jeter les fils à connecter à la batterie conductrice.
Avantage:
- Structure compacte, souvent juste une boîte.
- Ensuite, le prix est également moins cher.
- L'entretien est relativement simple, et il suffit souvent de remplacer l'ensemble.
Désavantage:
- L'évolutivité est médiocre. Si un produit est finalisé et souhaite être étendu, il doit être repensé.
- Le risque pour la sécurité est grand car le faisceau de câbles est trop long et trop long, cela entraînera une série de risques pour la sécurité.
(2) Modulaire
Il est très similaire au BMS centralisé, mais le BMS modulaire est divisé en plusieurs sous-modules identiques, et les fils de chaque paquet sont connectés à différentes parties à l'intérieur de l'ensemble du panneau de batterie pour surveiller une certaine zone.
Bien qu'il s'agisse de modules ayant la même fonction, il y aura en fait un module assigné comme module principal pour gérer et envoyer l'ensemble du module. batterie et communiquer avec le monde extérieur. Les autres BMS esclaves communiquent avec le maître GTC via le bus de communication, mais leurs fonctions sont les mêmes.
Avantage:
- Le BMS centralisé est miniaturisé et en cascade multiple, il présente donc la plupart des avantages de la centralisation, tels qu'une maintenance facile.
- Le risque potentiel pour la sécurité est faible. En raison de la petite taille d'un seul module, le fil du sous-module à la batterie unique sera relativement court et pourra être plus proche de la batterie, évitant ainsi les dangers cachés et les erreurs causées par des fils trop longs.
- Facile à étendre, plus de sous-modules peuvent être ajoutés pour réaliser l'expansion.
Désavantage:
- Des fils supplémentaires doivent être ajoutés. Par rapport au type centralisé, le stepper modulaire doit être connecté à la batterie, et des connexions filaires sont également nécessaires entre chaque module.
- Le coût est élevé, la raison principale est que les fonctions de chaque module sont les mêmes, mais toutes les fonctions ne seront pas utilisées, ce qui entraîne du gaspillage, en particulier les modules subordonnés, qui n'ont pas beaucoup de fonctions pratiques.
(3) Maître-esclave
Une version améliorée du module, qui sépare les modules selon les fonctions maître-esclave. Supprimez les fonctions non utilisées du module, ce qui peut réduire un coût important.
Le BMS principal est responsable d'un nombre relativement important de fonctions, y compris le calcul, la prévision, la prise de décision, la communication, etc. L'unité esclave n'est fondamentalement responsable que de la mesure.
Avantage:
- Cela équivaut à hériter de la plupart des avantages de la structure modulaire tout en réduisant le coût d’extension.
(4)Distribué
Dans les topologies précédentes, tous les types d'équipements électroniques ne seraient pas installés sur une seule batterie et seraient essentiellement mesurés en lançant le fil.
Mais dans le système distribué, notre unité de mesure et d'autres équipements électroniques sont directement installés dans le circuit imprimé intégré à la batterie unique. L'avantage de ceci est que par rapport aux précédents, la connexion entre le BMS et la batterie unique est pratiquement anéantie.
Ensuite, c'est un peu comme le type maître-esclave dans la mesure où il aura également un contrôleur qui sera responsable du calcul, de la prédiction, de la prise de décision et d'autres travaux. La communication entre les modules est basée sur le bus. En voiture, nous utilisons généralement le bus CAN.
Chacune de nos unités contient un circuit d'acquisition, et le MCU avec bus CAN peut envoyer et recevoir des informations directement via la communication par bus.
Avantage:
- Il a une évolutivité extrêmement élevée et peut être étendu jusqu’à une seule batterie.
- La fiabilité de la connexion est élevée, il n'y a pratiquement pas de câbles excessivement longs, et la batterie et le circuit de mesure sont étroitement intégrés, ce qui réduit également les interférences et les erreurs. La sécurité est également élevée.
- Facile à entretenir, seule une petite unité doit être remplacée en cas de problème.
Désavantage:
- Le coût est très élevé, car chaque unité ajoute un ensemble d'équipements, donc le coût global est très élevé.
- Le volume est trop important et il y a un système de mesure à côté de chaque cellule de chaque batterie, ce qui affectera le volume de l'ensemble du panneau de batterie. Désormais, certains circuits intégrés peuvent également être très petits, et ce facteur d'influence deviendra de plus en plus faible.
La position de BMS dans le système de batterie
Le BMS centralisé intégré maître-esclave sera directement attaché au module de batterie (que l'on trouve couramment dans moins de 24 chaînes, 8 chaînes/10 chaînes/12 chaînes/16 chaînes/24 chaînes) dans l'état PCBA.
Le BMS distribué de séparation maître-esclave reliera les modules de batterie (moins de 24 chaînes) au CSC de contrôle esclave, puis plusieurs CSC de contrôle esclave sont mis en cascade vers le contrôle maître BMU. Le contrôle principal est responsable de la communication et de l'émission des instructions.
Résumer
Le système de gestion de batterie BMS est d'une grande importance pour protéger la sécurité des batteries de stockage d'énergie, des véhicules électriques, de l'équipement de la station de charge et du personnel. Il reste à vérifier si le BMS peut être utilisé normalement dans des environnements extrêmes à haute et basse température. Le personnel de R&D concerné doit activement explorer, rechercher en permanence de nouvelles technologies et promouvoir le BMS. La mise à niveau du système de gestion de la batterie peut mieux répondre aux besoins vitaux des personnes.