Система BMS управляет перезаряжаемым аккумулятором, обеспечивая его безопасную эксплуатацию, мониторинг состояния, расчет вторичных данных и балансировку. Она имеет важное значение для обеспечения безопасности, продолжительности срока службы и эффективности работы аккумуляторов в различных областях. Хотите узнать подробнее о функциях этой системы? Ответ вы найдете в нашей статье.
Что такое система управления батареей BMS
Никого не нужно убеждать в преимуществах батарей на основе литиевой технологии, ведь такие батареи во много раз легче своих предшественников.
Их способность хранить гораздо большее количество энергии (в отличии от никелевых или свинцовых батарей, которые использовались раньше) способствовала массовому развитию литий-ионных, LIFePO4 или Li-Pol элементов.
Литий-ионные и литий-полимерные батареи эффективно вытесняют никелевые элементы в небольших устройствах (электроника, инструменты, велосипеды, скутеры). Элементы Li-FePO4 становятся заменой свинцовым предшественникам в накопителях энергии или батареях, питающих большие электродвигатели различного назначения.
Однако важно понимать, что все литиевые элементы должны работать в строгих условиях, таких как:
- Максимальное напряжение заряда.
- Минимальное напряжение разряда.
- Максимальный ток заряда.
- Максимальный ток разряда.
- Определенный диапазон температур (для разрядки и зарядки).
В случае с литиевыми элементами превышение параметров может привести не только к сокращению срока службы батареи, но и к ее разрушению или даже к воспламенению. Хотя последующие поколения аккумуляторов разрабатываются таким образом, чтобы максимально снизить риск для пользователя, тем не менее в крайних случаях он вполне реален.
Поэтому литиевые батареи должны использоваться только с электронной системой защиты (BMS). BMS расшифровывается как
«Battery Management System».
Какие функции выполняет система управления батареей BMS
Основные функции BMS:
- Отдельный контроль параметров каждого элемента в блоке.
- Защита от превышения максимального напряжения заряда.
- Защита от превышения минимального напряжения разряда.
- Защита от короткого замыкания.
- Защита от превышения максимального тока заряда.
- Защита от превышения максимального тока разряда.
- Защита от превышения допустимого диапазона температур во время зарядки и разрядки (для BMS с температурным датчиком NTC).
BMS с функцией балансировки элементов дополнительно позволяют выравнивать напряжение между элементами в батарее (заряжать более слабые элементы за счет более сильных). Различия в напряжениях и емкости элементов совершенно нормальны и обусловлены погрешностями при производстве, а функция балансировки позволяет лучше использовать энергию батареи и продлевает срок ее службы.
Из-за различных диапазонов напряжения (min-max) для разных типов элементов (Li-Ion, LIFePO4, Li-Pol) система защиты BMS должна конструктивно соответствовать типу элемента. Например, невозможно использовать BMS литий-ионных элементов для LiFePO4.
Система BMS контролирует каждый элемент в блоке отдельно.
Она отключит систему зарядки, когда самый сильный элемент в блоке достигнет максимального напряжения для данного типа элементов, но также отключит приемник при разряде, когда минимальное напряжение будет достигнуто самым слабым элементом.
Для правильной работы блока очень важно выбрать элементы с наиболее схожими параметрами (напряжение, емкость и внутреннее сопротивление). Все они должны быть одинаково заряжены перед объединением в блок.
Если речь идет о совершенно новых элементах от известных производителей, то достаточно, чтобы они были одного типа, из одной производственной партии и ранее не разряжались отдельно. Для бывших в употреблении элементов требуется тщательный отбор.
Что такое SMART (интеллектуальные) BMS
SMART (интеллектуальные) BMS позволяют отслеживать все параметры батареи (включая отдельные элементы) через мобильное приложение, дополнительный экран или ПК.
В продвинутых системах они также могут передавать информацию на внешние компоненты энергосистемы, такие как инвертор (по CAN-связи).
Разработчики литиевых батарей также имеют возможность изменять параметры защиты. Однако при этом необходимо хорошо разбираться в подобных элементах, так как они могут быть потенциально опасны.
Почему важно использовать BMS для защиты оборудования
Система BMS, независимо от типа и конструкции, не заменит выбора правильных параметров зарядки и разрядки блока. Эти параметры должны быть выбраны путем подбора правильного зарядного и приемного оборудования.
BMS является необходимой, но дополнительной защитой на случай отказа или перегрузки подключенного оборудования.
Для поддержания правильной работы литиевой батареи конструкция системы BMS кратковременно допускает значительно большие токи, чем те, для которых она предназначена. Это позволяет, например, запускать многие электрические устройства. Однако длительная работа при таких токах приводит к необратимому повреждению BMS.
Например, в системе управления батареей 10S 36V 40A Li-Ion BMS защита разряда срабатывает при токе 120A. Это обеспечивает достаточную безопасность, но длительная работа с током выше 40A приведет к повреждению BMS. Аналогичная ситуация наблюдается и при зарядке.
Мы не претендуем на истину! Высказанное в обзорах, статьях и рейтингах мнение автора, является сугубо его личным, основанным на опыте, практике или других факторах. Оно может не совпадать с вашим, но это не значит, что неверно или не имеет права существовать. Все материалы, ссылки или контент сайта tehnobzor.ru носит сугубо познавательный (информационный) характер и не является рекламой, даже если содержит рекомендации автора
