O que é um sistema de gerenciamento de bateria (BMS)?
O nome completo deBMSO Sistema de Gerenciamento de Bateria é um sistema de gerenciamento de bateria. É um dispositivo que coopera com o monitoramento do estado da bateria de armazenamento de energia. Destina-se principalmente ao gerenciamento e manutenção inteligentes de cada unidade de bateria, evitando sobrecarga e descarga excessiva, prolongando sua vida útil e monitorando seu estado. Geralmente, o BMS é representado por uma placa de circuito ou uma caixa de hardware.
O BMS é um dos subsistemas principais do sistema de armazenamento de energia da bateria. Ele é responsável por monitorar o estado operacional de cada bateria noarmazenamento de energia da bateriaUnidade para garantir a operação segura e confiável da unidade de armazenamento de energia. O BMS pode monitorar e coletar os parâmetros de estado da bateria de armazenamento de energia em tempo real (incluindo, entre outros, a tensão da bateria individual, a temperatura do polo da bateria, a corrente do circuito da bateria, a tensão do terminal da bateria, a resistência de isolamento do sistema de bateria, etc.) e, de acordo com a análise e o cálculo do sistema, obter mais parâmetros de avaliação do estado do sistema e o controle efetivo dobateria de armazenamento de energiaO corpo é realizado de acordo com a estratégia de controle de proteção específica, de modo a garantir a operação segura e confiável de toda a unidade de armazenamento de energia da bateria. Ao mesmo tempo, o BMS pode trocar informações com outros equipamentos externos (PCS, EMS, sistema de proteção contra incêndio, etc.) por meio de sua própria interface de comunicação, entrada analógica/digital e interface de entrada, e formar o controle de ligação de vários subsistemas em toda a usina de armazenamento de energia para garantir a segurança e a confiabilidade da usina, e operação eficiente conectada à rede.
Qual é a função deBMS?
Existem muitas funções do BMS, e as mais essenciais, com as quais mais nos preocupamos, nada mais são do que três aspectos: gerenciamento de status, gerenciamento de equilíbrio e gerenciamento de segurança.
Função de gestão estatal desistema de gerenciamento de bateria
Queremos saber qual é o estado da bateria, qual é a tensão, quanta energia, qual é a capacidade e qual é a corrente de carga e descarga, e a função de gerenciamento de estado do BMS nos dará a resposta. A função básica do BMS é medir e estimar os parâmetros da bateria, incluindo parâmetros e estados básicos como tensão, corrente e temperatura, e calcular dados de estado da bateria, como SOC e SOH.
Medição de células
Medição de informações básicas: A função mais básica do sistema de gerenciamento de bateria é medir a voltagem, a corrente e a temperatura da célula da bateria, que é a base do cálculo de nível superior e da lógica de controle de todos os sistemas de gerenciamento de bateria.
Detecção de resistência de isolamento: No sistema de gerenciamento de bateria, é necessária a detecção de isolamento de todo o sistema de bateria e do sistema de alta tensão.
Cálculo SOC
SOC significa Estado de Carga, a capacidade restante da bateria. Em termos simples, é a quantidade de energia restante na bateria.
O SOC é o parâmetro mais importante em um BMS, pois todo o resto é baseado nele, portanto, sua precisão é extremamente importante. Sem um SOC preciso, nenhuma função de proteção conseguirá fazer o BMS funcionar normalmente, pois a bateria frequentemente estará protegida e sua vida útil não poderá ser estendida.
Os métodos atuais de estimativa de SOC incluem o método de tensão em circuito aberto, o método de integração de corrente, o método do filtro de Kalman e o método da rede neural. Os dois primeiros são os mais comumente utilizados.
A função de gerenciamento de equilíbrio dosistema de gerenciamento de bateria
Cada bateria tem sua própria "personalidade". Para falar de equilíbrio, precisamos começar pela bateria. Mesmo baterias produzidas pelo mesmo fabricante e no mesmo lote têm seu próprio ciclo de vida e sua própria "personalidade" — a capacidade de cada bateria pode não ser exatamente a mesma. Há dois tipos de razões para essa inconsistência:
Inconsistência na produção celular e inconsistência nas reações eletroquímicas
inconsistência de produção
A inconsistência na produção é bem compreendida. Por exemplo, no processo de produção, os materiais do separador, cátodo e ânodo são inconsistentes, resultando em inconsistência na capacidade geral da bateria.
Inconsistência eletroquímica significa que, no processo de carga e descarga da bateria, mesmo que a produção e o processamento das duas baterias sejam exatamente os mesmos, o ambiente térmico nunca pode ser consistente durante a reação eletroquímica.
Sabemos que a sobrecarga e a descarga excessivas podem causar grandes danos à bateria. Portanto, quando a bateria B está totalmente carregada durante o carregamento, ou o SOC da bateria B já está muito baixo durante o descarregamento, é necessário interromper o carregamento e a descarga para proteger a bateria B, e a energia das baterias A e C não pode ser totalmente utilizada. Isso resulta em:
Em primeiro lugar, a capacidade real utilizável da bateria é reduzida: a capacidade que as baterias A e C poderiam ter usado, mas agora não há onde exercer força para cuidar de B, assim como duas pessoas e três pernas prendem o alto e o baixo, e os passos do alto são lentos. Não consegue dar grandes passadas.
Em segundo lugar, a vida útil da bateria é reduzida: o passo é curto, o número de passos necessários é maior e as pernas ficam mais cansadas; a capacidade é reduzida, o número de ciclos que precisam ser carregados e descarregados aumenta, e a atenuação da bateria também é maior. Por exemplo, uma única célula de bateria pode atingir 4.000 ciclos sob a condição de 100% de carga e descarga, mas não pode atingir 100% em uso real, e o número de ciclos não deve chegar a 4.000 vezes.
Existem dois modos principais de balanceamento para BMS: balanceamento passivo e balanceamento ativo.
A corrente para equalização passiva é relativamente pequena, como a equalização passiva fornecida pelo DALY BMS, que tem uma corrente balanceada de apenas 30 mA e um longo tempo de equalização da tensão da bateria.
A corrente de balanceamento ativa é relativamente grande, como abalanceador ativodesenvolvido pela DALY BMS, que atinge uma corrente de equilíbrio de 1A e tem um curto tempo de equilíbrio da tensão da bateria.
Função de proteção desistema de gerenciamento de bateria
O monitor BMS corresponde ao hardware do sistema elétrico. De acordo com as diferentes condições de desempenho da bateria, ele é dividido em diferentes níveis de falha (falhas leves, falhas graves, falhas fatais), e diferentes medidas de processamento são tomadas em diferentes níveis de falha: aviso, limitação de potência ou corte direto da alta tensão. As falhas incluem falhas de aquisição de dados e plausibilidade, falhas elétricas (sensores e atuadores), falhas de comunicação e falhas de status da bateria.
Um exemplo comum é que, quando a bateria está superaquecida, o BMS julga que a bateria está superaquecida com base na temperatura coletada da bateria e, em seguida, o circuito que controla a bateria é desconectado para executar a proteção contra superaquecimento e enviar um alarme ao EMS e outros sistemas de gerenciamento.
Por que escolher a DALY BMS?
A DALY BMS é uma das maiores fabricantes de sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) da China, com mais de 800 funcionários, uma oficina de produção de 20.000 metros quadrados e mais de 100 engenheiros de P&D. Os produtos da Daly são exportados para mais de 150 países e regiões.
Função de proteção de segurança profissional
O quadro inteligente e a placa de hardware contêm 6 funções principais de proteção:
Proteção contra sobrecarga: quando a tensão da célula da bateria ou a tensão da bateria atingir o primeiro nível de tensão de sobrecarga, uma mensagem de aviso será emitida e, quando a tensão atingir o segundo nível de tensão de sobrecarga, o DALY BMS desconectará automaticamente a fonte de alimentação.
Proteção contra descarga excessiva: Quando a tensão da célula da bateria ou do conjunto de baterias atingir o primeiro nível de tensão de descarga excessiva, uma mensagem de aviso será emitida. Quando a tensão atingir o segundo nível de tensão de descarga excessiva, o DALY BMS desconectará automaticamente a fonte de alimentação.
Proteção contra sobrecorrente: quando a corrente de descarga ou a corrente de carga da bateria atingir o primeiro nível de sobrecorrente, uma mensagem de aviso será emitida e, quando a corrente atingir o segundo nível de sobrecorrente, o DALY BMS desconectará automaticamente a fonte de alimentação.
Proteção de temperatura: As baterias de lítio não funcionam normalmente em condições de alta e baixa temperatura. Quando a temperatura da bateria estiver muito alta ou muito baixa para atingir o primeiro nível, uma mensagem de aviso será emitida e, ao atingir o segundo nível, o DALY BMS cortará automaticamente o fornecimento de energia.
Proteção contra curto-circuito: quando o circuito está em curto-circuito, a corrente aumenta instantaneamente e o DALY BMS desconectará automaticamente a fonte de alimentação
Função de gerenciamento de equilíbrio profissional
Gerenciamento balanceado: Se a diferença de tensão entre as células da bateria for muito grande, isso afetará o uso normal da bateria. Por exemplo, a bateria é protegida contra sobrecarga antecipadamente e não está totalmente carregada, ou a bateria é protegida contra descarga excessiva antecipadamente e não pode ser totalmente descarregada. O DALY BMS possui sua própria função de equalização passiva e também desenvolveu um módulo de equalização ativa. A corrente máxima de equalização atinge 1 A, o que pode prolongar a vida útil da bateria e garantir seu uso normal.
Função de gestão estatal profissional e função de comunicação
A função de gerenciamento de status é poderosa e cada produto passa por rigorosos testes de qualidade antes de sair da fábrica, incluindo testes de isolamento, testes de precisão de corrente, testes de adaptabilidade ambiental, etc. O BMS monitora a tensão da célula da bateria, a tensão total da bateria, a temperatura da bateria, a corrente de carga e a corrente de descarga em tempo real. Oferece função SOC de alta precisão, adotando o método de integração ampere-hora convencional, com erro de apenas 8%.
Através dos três métodos de comunicação: UART/RS485/CAN, conectado ao computador host ou à tela sensível ao toque, Bluetooth e painel de luz para gerenciar a bateria de lítio. Suporta os principais protocolos de comunicação de inversores, como China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA, etc.
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Data de publicação: 14 de maio de 2023