Sala de aula sobre baterias de lítio | Mecanismo de proteção e princípio de funcionamento do BMS de baterias de lítio

Os materiais das baterias de lítio possuem certas características que as impedem de serem sobrecarregadas,-descarregado, sobre-corrente, curto-circuito e carga e descarga em temperaturas ultra-altas e baixas. Portanto, a bateria de lítio sempre será acompanhada por um delicado BMS. BMS refere-se àSistema de gerenciamento de bateriabateria. Sistema de gerenciamento, também chamado de placa de proteção.

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Função BMS

(1) Percepção e medição A medição é para detectar o estado da bateria

Esta é a função básica deBMS, incluindo a medição e o cálculo de alguns parâmetros indicadores, incluindo tensão, corrente, temperatura, potência, SOC (estado de carga), SOH (estado de saúde), SOP (estado de energia), SOE (estado de energia).

O SOC pode ser entendido, de forma geral, como a quantidade de energia restante na bateria, e seu valor varia entre 0 e 100%. Este é o parâmetro mais importante no BMS; SOH refere-se ao estado de saúde da bateria (ou ao grau de deterioração da bateria), que representa a capacidade real da bateria. Comparado à capacidade nominal, quando o SOH é inferior a 80%, a bateria não pode ser usada em um ambiente de alta tensão.

(2) Alarme e proteção

Quando ocorre uma anormalidade na bateria, o BMS pode alertar a plataforma para proteger a bateria e tomar as medidas cabíveis. Ao mesmo tempo, as informações de alarme anormal serão enviadas para a plataforma de monitoramento e gerenciamento, gerando diferentes níveis de informações de alarme.

Por exemplo, quando a temperatura estiver superaquecida, o BMS desconectará diretamente o circuito de carga e descarga, executará proteção contra superaquecimento e enviará um alarme para o segundo plano.

 

As baterias de lítio emitirão avisos principalmente para os seguintes problemas:

Sobrecarga: excesso de unidade única-tensão, tensão total sobre-tensão, carregamento excessivo-atual;

Sobredescarga: unidade única abaixo-tensão, tensão total sob-tensão, descarga sobre-atual;

Temperatura: A temperatura do núcleo da bateria está muito alta, a temperatura ambiente está muito alta, a temperatura do MOS está muito alta, a temperatura do núcleo da bateria está muito baixa e a temperatura ambiente está muito baixa;

Status: imersão em água, colisão, inversão, etc.

(3) Gestão equilibrada

A necessidade degestão equilibradasurge da inconsistência na produção e utilização de baterias.

Do ponto de vista da produção, cada bateria tem seu próprio ciclo de vida e características. Não há duas baterias exatamente iguais. Devido a inconsistências em separadores, cátodos, ânodos e outros materiais, as capacidades de diferentes baterias podem não ser completamente consistentes. Por exemplo, os indicadores de consistência da diferença de tensão, resistência interna, etc., de cada célula de bateria que compõe um conjunto de baterias de 48 V/20 AH variam dentro de uma determinada faixa.

Do ponto de vista do uso, o processo de reação eletroquímica nunca é consistente durante o carregamento e o descarregamento da bateria. Mesmo que se trate da mesma bateria, a capacidade de carga e descarga da bateria será diferente devido às diferentes temperaturas e graus de colisão, resultando em capacidades inconsistentes das células da bateria.

Portanto, a bateria precisa de balanceamento passivo e balanceamento ativo. Ou seja, definir um par de limites para o início e o fim da equalização: por exemplo, em um grupo de baterias, a equalização é iniciada quando a diferença entre o valor extremo da tensão da célula e a tensão média do grupo atinge 50 mV, e a equalização termina em 5 mV.

(4) Comunicação e posicionamento

O BMS tem um separadomódulo de comunicação, responsável pela transmissão de dados e posicionamento da bateria. Ele pode transmitir os dados relevantes detectados e medidos para a plataforma de gerenciamento de operações em tempo real.

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Horário da postagem: 07/11/2023

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