Detaillierte Funktionen des BMS-Batteriemanagementsystems

Im vorherigen Artikel haben wir ausführlich dargelegt, warum Lithiumbatterien ein BMS-Batteriemanagementsystem benötigen. Was ist also ein BMS? Das Batteriemanagementsystem, das den Kern einer Lithiumbatterie bildet, kann die Daten der Batterie überwachen und grundlegende Batterieparameter und Fehlerinformationen melden.

Die beiden gängigen Schutzmethoden für Lithiumbatterien sind BMS und Schutzplatinen. Die Schutzplatine ist eine Leiterplatte mit mehreren integrierten Schutzfunktionen und zeichnet sich dadurch aus, dass sie ohne elektrische Komponenten wie Relais, DCDCs und Shunts auskommt. Dies spart Platz im Inneren der Batterie und die Kosten sind gering. Die meisten von den Energiespeicher für den Haushalt verwendet Schutzbretter. Das BMS verwendet mehr elektrische Komponenten als die Schutzplatine und die Gesamtkosten und der Platzbedarf innerhalb der Batterie sind höher. Allerdings verfügt das BMS über einen Sekundärschutz und ist sicherheitstechnisch zuverlässiger. Darüber hinaus kann das BMS viele komplexe Funktionen implementieren, die Schutzplatinen nicht erfüllen können. Im heutigen Artikel untersuchen wir das BMS.

Struktureller Aufbau des BMS-Batteriemanagementsystems

Das BMS stellt nicht nur sicher, dass die Batterie in einem sicheren Zustand funktioniert, sondern gewährleistet auch die Genauigkeit der zurückgegebenen Daten und reagiert rechtzeitig auf Anomalien. Das BMS nutzt Funktionen wie Spannungs-, Strom- und Temperaturüberwachung zum Schutz, zur Fehlerbehebung und zur Alarmierung der Batterie und arbeitet mit anderen Controllerfunktionen zusammen, um die sichere Verwendung der Batterie zu gewährleisten. Batteriemanagementsysteme verfügen über eine Fülle von Hardware- und Softwaresystemen, zu denen Hochspannungsboxen, Master-Steuerboxen, Slave-Steuerboxen, Hilfskomponenten, Relaisintegratoren usw. gehören. Wie ist also ein BMS als Gerät aufgebaut, das den Akku funktional schützt und warnt? Welche Mindestfunktionen sind für ein qualifiziertes BMS erforderlich?

Einführung in die Hauptfunktionen des BMS-Batteriemanagementsystems

Das BMS besteht aus vier Komponenten: dem Batteriemanagementsystem, dem Spannungsausgleichskontrollsystem, dem Wärmemanagementsystem und dem Sicherheitsschutzsystem. Jede der vier Komponenten hat ihre eigene Aufgabe, um der Batterie den bestmöglichen Schutz zu bieten.

▊ Batteriemanagementsysteme

Batteriemanagementsysteme dienen dazu, das Batteriesystem zu schützen, den Batteriezustand einzuschätzen und Fehler online durch Funktionen wie Spannungserkennung zu diagnostizieren. Die Schätzung des Batteriezustands dreht sich um zwei Hauptbereiche: SOC und SOH.

▊ Spannungsausgleichskontrollsysteme

Das Steuersystem für den Spannungsausgleich umfasst Elemente wie Ladesteuerung, automatischen Ausgleich, Relaissteuerung, SOC-Schätzung, Lade- und Entlademanagement, Ausgleichssteuerung, Fehleralarm und Handhabungsleuchten. Das Spannungsausgleichssteuerungssystem wird verwendet, um eine Spannungsausgleichssteuerung durch Kommunikation mit anderen Controllern usw. zu erreichen.

▊ Wärmemanagementsysteme

Der Hauptzweck des Wärmemanagementsystems besteht darin, sicherzustellen, dass der Akku in einer geeigneten Arbeitsumgebung betrieben wird. Dabei handelt es sich natürlich nicht nur um eine Heizfunktion, denn das Thermomanagementsystem überwacht die Batterietemperatur und leitet die Wärme effektiv ab, wenn die Batterietemperatur zu hoch ist. Das Wärmemanagementsystem überwacht die Batterietemperatur und leitet die Wärme effektiv ab, wenn die Batterietemperatur zu hoch ist, und erwärmt die Batterie bei niedrigen Temperaturen schnell. Gleichzeitig sorgt es dafür, dass der Akku bei Entstehung schädlicher Gase effektiv belüftet wird. Dadurch wird die Stabilität der Leistung des Akkupacks gewährleistet.

▊ Sicherheits- und Sicherheitssysteme

Der Sicherheitsschutz ist die wichtigste Funktion des gesamten BMS. Ohne sie wären alle zuvor genannten Schutzfunktionen leeres Gerede. Hinsichtlich der Batterieschutzfunktionen können wir diese grob in die folgenden vier Abschnitte einteilen:

Überstromschutz: Batterien haben einen gewissen Innenwiderstand. Wenn der Arbeitsstrom der Batterie zu hoch ist, wird im Inneren der Batterie eine gewisse Wärmemenge erzeugt, wodurch die Temperatur der Batterie ansteigt und die thermische Stabilität abnimmt.

Überladungs- und Tiefentladungsschutz: Die Gefahren einer Überladung und Tiefentladung des Akkus haben wir in unseren vorherigen Artikeln ausführlich beschrieben. Eine langfristige Überladung kann zu einer Verringerung der Batteriekapazität, zu hoher Spannung oder sogar zu einem Kurzschluss zwischen Plus- und Minuspol führen, was zu einer Explosion führen kann. Das BMS stellt fest, ob die Spannung der einzelnen Zellen den Lade-/Entladegrenzwert überschritten hat und trennt den Lade-/Entladekreis sofort, sobald der Grenzwert überschritten wird.

Übertemperaturschutz: Für einen stabilen Batteriebetrieb ist die richtige Temperatur erforderlich. Der Übertemperaturschutz umfasst ein Wärmemanagementsystem, bei dem das BMS das Laden und Entladen des Systems verhindert, wenn die Batterietemperatur zu hoch oder zu niedrig ist.

Isolationsüberwachung: Kleine Energiespeicherbatterien haben mindestens 12 V Hochspannungsbatterien kann Hunderte von Volt erreichen, was im Falle eines Batterielecks eine enorme Gefahr für die Sicherheit des Benutzers darstellen kann. Das BMS überwacht die Isolationswerte der Batterie und den gesamten negativen Huckepack in Echtzeit. Sobald diese Werte unter den sicheren Bereich fallen, meldet das BMS die Daten sofort und unterbricht die Stromversorgung.

Zusammenfassung

Wir glauben, dass Sie mit der heutigen Einführung ein umfassendes Verständnis des BMS-Batteriemanagementsystems haben. Wenn Sie mehr über die Funktionen des BMS erfahren möchten, können Sie sich unseren Artikel ansehen: Batteriemanagementsysteme: Alles, was Sie wissen wollen. Wenn Sie mehr über die Produktdetails erfahren möchten, hinterlassen Sie uns bitte eine Nachricht!