Что такое система управления батареями Solar? (Полное руководство)

Нам повезло жить в эпоху передовых технологий и наслаждаться сюрпризами, которые приносят высокие технологии. Но сейчас высокие технологии зачастую неотделимы от силовой поддержки. А большие аккумуляторные массивы можно использовать как системы накопления энергии для резервного и непрерывного электроснабжения - аккумуляторы энергии, поэтому этому использованию уделяется все больше и больше внимания.

В настоящее время наиболее используемой аккумуляторной батареей должна быть батарея lifepo4. Для аккумуляторной батареи очень важна полнофункциональная система управления BMS, которая может повысить эффективность аккумуляторной батареи. Дайте ему полную свободу действий.

В этой статье я подробно перечислю функции и типы BMS-систем. Пусть все лучше поймут важность BMS. Обратите внимание на правила безопасности хранения энергии. применение аккумуляторов в домашнем хозяйстве или отрасли.

Что такое БМС?

Общее название BMS — система управления батареями, которая представляет собой систему управления для обеспечения безопасности использования батарей. Это в основном для интеллектуального управления и обслуживания каждого аккумуляторного блока, для предотвращения перезарядки и чрезмерной разрядки аккумулятора, для продления срока службы. срок службы батареи, и следить за состоянием батареи.

БМС Блок системы управления батареями включает в себя систему управления батареями BMS, модуль управления, модуль индикации, модуль беспроводной связи, электрооборудование, аккумуляторный блок для питания. электрооборудование и модуль сбора для сбора информации о батарее аккумуляторного блока.

Структура системы BMS

(1) материнская плата

Собирайте информацию о выборке каждой ведомой платы, связывайтесь с батареей через интерфейс, управляйте действием реле в BDU, отслеживайте различные состояния батареи и обеспечьте безопасное использование батареи во время зарядки и разрядки.

(2) Ведомая плата

Контролируйте напряжение ячейки модуля, температуру ячейки и другую информацию и передайте информацию на главную плату с функцией балансировки батареи. Режим связи между подчиненной платой и основной платой обычно представляет собой связь CAN/RS232/RS485.

(3) БДУ

Подключен к высоковольтной нагрузке транспортного средства и жгуту быстрой зарядки через высоковольтный электрический интерфейс, включая цепь предварительной зарядки, общее положительное реле, общее отрицательное реле, реле быстрой зарядки и т. д., управляемое основной платой .

(4) Плата управления высоким напряжением

Он может быть интегрирован в основную плату, а может быть независимым. Он контролирует напряжение и ток аккумуляторной батареи в режиме реального времени, а также включает в себя функции обнаружения предварительной зарядки и обнаружения изоляции.

4 основные функции системы управления батареями Solar

1. Функция измерения

Он может измерять напряжение и температуру отдельного элемента в режиме реального времени, а также измерять напряжение и ток на клеммах аккумуляторной батареи и другие параметры. Для обеспечения безопасной, надежной и стабильной работы аккумулятора гарантия

Обслуживание жизнь Требования ко всей батарее соответствуют требованиям оптимального управления работой отдельной батареи и аккумуляторного блока.

Идеально подходящие для стационарного и мобильного использования от тысяч ватт до сотен киловатт, резервные источники питания на основе аккумуляторов могут надежно и эффективно питать различные устройства.

2. Функция онлайн-диагностики SOC

На основе сбора данных в режиме реального времени создается модель экспертного математического анализа и диагностики для измерения остаточной мощности SOC батареи в режиме онлайн. Оставшаяся емкость аккумулятора и время надежного использования указаны ниже.

Существует много проблем при внедрении системы управления батареями для приложений хранения энергии, и решение ни в коем случае не заключается в простом «масштабировании» системы управления небольшой аккумуляторной батареи меньшей емкости. Вместо этого требуются новые, более сложные стратегии и ключевые вспомогательные компоненты.

3. Функция сигнализации работы аккумуляторной системы

Когда аккумуляторная система находится в состоянии перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току, высокой температуры, низкой температуры, неисправности связи, неисправности BMS и т. д., она может отображать и загружать, сообщать информацию о тревоге.

Отправной точкой проблемы является то, что измеренные значения многих параметров батареи должны иметь высокую точность и надежность. (Вы можете прочитать о "Как проверить фактическую емкость батареи")

Кроме того, планирование подсистем должно быть модульным, чтобы можно было адаптировать конфигурацию к конкретным потребностям пользователя, принимая во внимание возможные требования расширения, общие проблемы управления и необходимое обслуживание.

4. Функция защиты аккумуляторной системы

При нештатных состояниях отказа, таких как серьезное перенапряжение, пониженное напряжение или перегрузка по току (короткое замыкание) аккумулятора, которые могут возникнуть во время работы, блок управления высоким напряжением быстро срабатывает.

Быстро отключите цепь батареи, изолируйте место неисправности и своевременно выведите звуковую и световую сигнализацию, чтобы обеспечить безопасность и работу системы.

Типы BMS

Топология очень важна для BMS, поскольку она влияет на стоимость системы, ее надежность, удобство установки и обслуживания, а также точность прогнозирования измерений. С точки зрения топологии BMS можно разделить на четыре типа: централизованные, модульные, master-slave и распределенные в соответствии с различными требованиями проекта.

(1) Централизованный

Централизованная, также называемая интегрированной. Это упаковать всю BMS в устройство и выкинуть провода для подключения к проводнику батареи.

Преимущество:

• Компактная конструкция, часто просто коробка.
• Тогда и цена дешевле.
• Техническое обслуживание относительно простое, и часто достаточно заменить его целиком.

Недостаток:

• Масштабируемость плохая. Если продукт доработан и нуждается в расширении, его необходимо перепроектировать.
• Угроза безопасности велика, потому что жгут проводов слишком длинный и слишком длинный, это вызовет ряд угроз безопасности.

(2) Модульный

Она очень похожа на централизованную BMS, но модульная BMS разделена на множество одинаковых подмодулей, а провода каждого пакета подключены к разным частям внутри всего аккумуляторного щита для наблюдения за определенной зоной.

Хотя это модули с одной и той же функцией, на самом деле будет один модуль, назначенный в качестве основного модуля для управления и диспетчеризации всего аккумулятор и общаться с внешним миром. Другие подчиненные BMS обмениваются данными с мастер БМС через коммуникационную шину, но их функции те же.

Преимущество:

• Централизованная BMS миниатюрна и состоит из нескольких каскадов, поэтому она обладает большинством преимуществ централизованной системы, таких как простота обслуживания.
• Потенциальная угроза безопасности невелика. Из-за небольшого размера отдельного модуля провод от субмодуля к отдельной батарее будет относительно коротким и может быть ближе к батарее, что позволяет избежать скрытых опасностей и ошибок, вызванных слишком длинными проводами.
• Легко расширяется, для расширения можно добавить больше подмодулей.

Недостаток:

• Необходимо добавить дополнительные провода. По сравнению с централизованным типом, модульный шаговый двигатель должен быть подключен к аккумуляторной батарее, а также необходимы проводные соединения между каждым модулем.
• Стоимость высока, основная причина в том, что функции каждого модуля одинаковы, но не все функции будут использоваться, что приводит к потерям, особенно подчиненным модулям, у которых не так много практических функций.

(3) Мастер-раб

Усовершенствованная версия модуля, которая разделяет модули по функциям ведущий-ведомый. Удалите из модуля функции, которые не используются, что может значительно снизить стоимость.

Основная BMS отвечает за относительно много функций, включая расчеты, прогнозирование, принятие решений, связь и т. д. Ведомая единица в основном отвечает только за измерение.

Преимущество:

• Это эквивалентно наследованию большинства преимуществ модульной структуры при одновременном снижении затрат на расширение.

(4)Распределенный

В прежних топологиях всякое электронное оборудование не будет устанавливаться на один аккумулятор, а измеряется в основном перебрасыванием провода.

Но в распределенной системе наш измерительный блок и другое электронное оборудование устанавливаются непосредственно в печатную плату, интегрированную с одной батареей. Преимущество этого в том, что по сравнению с предыдущими связь между BMS и одной батареей практически исчезла.

Тогда это немного похоже на тип ведущий-ведомый в том, что у него также будет контроллер, отвечающий за расчеты, прогнозирование, принятие решений и другую работу. Связь между модулями основана на шине. В автомобиле мы обычно используем шину CAN.

Каждый из наших блоков содержит схему сбора данных, а MCU с шиной CAN может отправлять и получать информацию напрямую через шину связи.

Преимущество:

• Он имеет чрезвычайно высокую масштабируемость и может быть расширен до одной батареи.
• Надежность соединения высокая, чрезмерно длинных кабелей практически нет, а батарея и схема измерения тесно интегрированы, что также снижает помехи и ошибки. Безопасность также высока.
• Прост в обслуживании, требуется замена только небольшого блока, если что-то пойдет не так.

Недостаток:

• Стоимость очень высока, потому что к каждой единице добавляется набор оборудования, поэтому общая стоимость очень высока.
• Объем слишком велик, и рядом с каждой ячейкой каждой батареи есть система измерения, которая повлияет на объем всей панели батареи. Теперь некоторые ИС тоже можно сделать очень маленькими, и этот влияющий фактор будет становиться все слабее и слабее.

Место BMS в аккумуляторной системе

Интегрированная централизованная BMS ведущий-ведомый будет напрямую подключена к аккумуляторному модулю (обычно встречается менее чем в 24 цепочках, 8 цепочках/10 цепочках/12 цепочках/16 цепочках/24 цепочках) в состоянии PCBA.

Распределенная BMS с разделением ведущий-ведомый свяжет аккумуляторные модули (менее 24 строк) с CSC подчиненного управления, а затем несколько CSC подчиненного управления каскадно подключаются к главному управляющему BMU. Главный орган управления отвечает за связь и выдачу инструкций.

Подведем итог

Система управления батареями BMS имеет большое значение для защиты аккумуляторных батарей, электромобилей, оборудования зарядных станций и персонала. Еще предстоит проверить, можно ли нормально использовать BMS в экстремальных условиях с высокими и низкими температурами. Соответствующий персонал по исследованиям и разработкам должен активно исследовать, постоянно исследовать новые технологии и продвигать BMS. Модернизация системы управления батареями может лучше удовлетворить жизненные потребности людей.