O que é um sistema de gerenciamento de baterias (BMS)??
O nome completo deBMSUm Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS, na sigla em inglês) é um dispositivo que monitora o estado de uma bateria de armazenamento de energia. Sua principal função é o gerenciamento e a manutenção inteligentes de cada bateria, prevenindo sobrecargas e descargas excessivas, prolongando sua vida útil e monitorando seu estado. Geralmente, um BMS é representado por uma placa de circuito impresso ou um gabinete.
O BMS (Sistema de Gerenciamento de Baterias) é um dos subsistemas principais do sistema de armazenamento de energia em baterias. Ele é responsável por monitorar o estado operacional de cada bateria no sistema.armazenamento de energia em bateriasO sistema de gerenciamento de baterias (BMS) garante a operação segura e confiável da unidade de armazenamento de energia. Ele monitora e coleta em tempo real os parâmetros de estado da bateria (incluindo, entre outros, a tensão de cada bateria, a temperatura dos polos, a corrente do circuito, a tensão nos terminais do conjunto de baterias e a resistência de isolamento), permitindo a obtenção de parâmetros adicionais de avaliação do estado do sistema e o controle eficaz da mesma. Com base na análise e nos cálculos do sistema, é possível obter mais parâmetros de estado e controlar o sistema de forma eficaz.bateria de armazenamento de energiaO sistema de gerenciamento de baterias (BMS) é projetado de acordo com uma estratégia específica de controle de proteção, garantindo assim a operação segura e confiável de toda a unidade de armazenamento de energia. Ao mesmo tempo, o BMS pode trocar informações com outros equipamentos externos (PCS, EMS, sistema de proteção contra incêndio, etc.) através de sua própria interface de comunicação, entrada analógica/digital e interface de entrada, formando o controle interligado de vários subsistemas em toda a usina de armazenamento de energia, garantindo a segurança e a confiabilidade da usina, bem como uma operação eficiente conectada à rede.
Qual é a função deBMS?
Existem muitas funções de um BMS, e as mais essenciais, que são as que mais nos interessam, resumem-se a três aspectos: gestão de estado, gestão de equilíbrio e gestão de segurança.
função de gestão estatal desistema de gerenciamento de bateria
Queremos saber qual é o estado da bateria, qual a voltagem, quanta energia, qual a capacidade e qual 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 voltagem, corrente e temperatura, e calcular dados do estado da bateria como SOC e SOH.
Medição de células
Medição de informações básicas: A função mais básica do sistema de gerenciamento de baterias é medir a tensão, a corrente e a temperatura da célula da bateria, o que constitui a base da lógica de cálculo e controle de alto nível de todos os sistemas de gerenciamento de baterias.
Detecção da resistência de isolamento: No sistema de gerenciamento de baterias, é necessária a detecção do isolamento de todo o sistema de baterias e do sistema de alta tensão.
Cálculo do SOC
SOC significa Estado de Carga, ou seja, a capacidade restante da bateria. Em termos simples, é quanta energia ainda resta na bateria.
O SOC (estado de carga) é o parâmetro mais importante em um BMS (sistema de gerenciamento de baterias), pois tudo o mais depende dele. Portanto, sua precisão é crucial. Sem um SOC preciso, nenhuma função de proteção será capaz de garantir o funcionamento normal do BMS, já que a bateria ficará constantemente em modo de proteção e sua vida útil não poderá ser prolongada.
Os métodos atualmente mais utilizados para estimar o estado de carga (SOC) incluem o método da tensão de circuito aberto, o método da integração de corrente, o método do filtro de Kalman e o método da rede neural. Os dois primeiros são os mais comuns.
A função de gestão 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, no mesmo lote, têm seu próprio ciclo de vida e sua própria "personalidade" — a capacidade de cada bateria não pode ser exatamente a mesma. Existem dois tipos de razões para essa inconsistência:
Inconsistência na produção celular e inconsistência nas reações eletroquímicas.
inconsistência de produção
A inconsistência na produção é um problema bem conhecido. Por exemplo, no processo de produção, os materiais do separador, do cátodo e do ânodo são inconsistentes, resultando em inconsistência na capacidade total da bateria.
A 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 será o mesmo durante a reação eletroquímica.
Sabemos que a sobrecarga e a descarga excessiva podem causar grandes danos à bateria. Portanto, quando a bateria B estiver totalmente carregada durante o carregamento, ou quando o estado de carga (SOC) da bateria B já estiver muito baixo durante a descarga, é necessário interromper o carregamento e a descarga para proteger a bateria B, impedindo que a energia das baterias A e C seja totalmente utilizada. Isso resulta em:
Em primeiro lugar, a capacidade útil real da bateria é reduzida: a capacidade que as baterias A e C poderiam ter usado, agora não tem onde exercer força para alimentar a bateria B, como se duas pessoas e três pernas amarrassem uma à outra, e os passos da pessoa mais alta fossem lentos. Ela não consegue dar grandes passos.
Em segundo lugar, a vida útil da bateria é reduzida: a passada é menor, o número de passos necessários para caminhar é maior e as pernas cansam mais; a capacidade é reduzida e o número de ciclos de carga e descarga necessários aumenta, além de a degradação da bateria ser maior. Por exemplo, uma única célula de bateria pode atingir 4000 ciclos sob a condição de carga e descarga de 100%, mas não atinge 100% no uso real, e o número de ciclos não deve chegar a 4000.
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 BMS DALY, que possui uma corrente balanceada de apenas 30mA e um longo tempo de equalização da tensão da bateria.
A corrente de balanceamento ativo é relativamente grande, como abalanceador ativoDesenvolvido pela DALY BMS, que atinge uma corrente de balanceamento de 1A e possui um curto tempo de balanceamento da tensão da bateria.
Função de proteção desistema de gerenciamento de bateria
O monitor BMS é compatível com o hardware do sistema elétrico. De acordo com as diferentes condições de desempenho da bateria, ela é classificada em diferentes níveis de falha (falhas menores, falhas graves, falhas críticas), e diferentes medidas de processamento são tomadas em cada nível: aviso, limitação de potência ou corte direto da alta tensão. As falhas incluem falhas de aquisição e plausibilidade de dados, falhas elétricas (sensores e atuadores), falhas de comunicação e falhas no estado da bateria.
Um exemplo comum é que, quando a bateria superaquece, o BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria) detecta o superaquecimento com base na temperatura coletada da bateria e, em seguida, desconecta o circuito que a controla para realizar a proteção contra superaquecimento e enviar um alarme para o EMS (Sistema de Gerenciamento de Energia) e outros sistemas de gerenciamento.
Por que escolher o 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 área 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 interativo e a placa de hardware contêm 6 funções principais de proteção:
Proteção contra sobrecarga: Quando a tensão da célula da bateria ou a tensão do conjunto de baterias 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 alimentação.
Proteção contra sobrecorrente: Quando a corrente de descarga ou 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 contra temperatura: As baterias de lítio não funcionam normalmente em condições de temperatura extrema. Quando a temperatura da bateria estiver muito alta ou muito baixa, atingindo o primeiro nível, uma mensagem de aviso será emitida e, ao atingir o segundo nível, o sistema DALY BMS interromperá automaticamente o fornecimento de energia.
Proteção contra curto-circuito: Quando ocorre um curto-circuito, a corrente aumenta instantaneamente e o DALY BMS desconecta automaticamente a fonte de alimentação.
Função de gestão do equilíbrio profissional
Gerenciamento balanceado: Se a diferença de tensão entre as células da bateria for muito grande, isso afetará o funcionamento normal da bateria. Por exemplo, a bateria pode ser protegida contra sobrecarga, impedindo sua carga completa, ou protegida contra descarga excessiva, impedindo sua descarga completa. O BMS da DALY possui função de equalização passiva e também desenvolveu um módulo de equalização ativa. A corrente máxima de equalização atinge 1A, o que prolonga a vida útil da bateria e garante seu funcionamento normal.
Função de gestão profissional do estado 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 das células da bateria, a tensão total do conjunto de baterias, a temperatura da bateria, a corrente de carga e a corrente de descarga em tempo real. Oferece uma função SOC de alta precisão, adotando o método de integração de ampere-hora mais utilizado, com erro de apenas 8%.
Através dos três métodos de comunicação UART/RS485/CAN, conecta-se ao computador host ou à tela sensível ao toque, Bluetooth e placa de LED 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 da publicação: 14 de maio de 2023
