Características detalladas del sistema de gestión de batería BMS

En el artículo anterior, detallamos las razones por las que las baterías de litio necesitan un sistema de administración de baterías BMS, entonces, ¿qué es un BMS? El sistema de administración de la batería, que es el núcleo de una batería de litio y puede monitorear los datos de la batería y reportar parámetros básicos de la batería e información de fallas.

Los dos métodos principales de protección para baterías de litio son BMS y placas de protección. La placa de protección es una PCB con varias funciones de protección integradas y se caracteriza porque puede funcionar sin componentes eléctricos, como relés, DCDC y shunts. Esto ahorra espacio dentro de la batería y el costo es bajo. La mayoría de almacenamiento de energía del hogar utiliza tableros de protección. El BMS utiliza más componentes eléctricos que la placa de protección y el costo total y los requisitos de espacio dentro de la batería son mayores. Sin embargo, el BMS tiene protección secundaria y es más confiable en términos de seguridad. Además, el BMS puede implementar muchas funciones complejas que las placas de protección no pueden lograr. En el artículo de hoy, inspeccionamos el BMS.

Composición estructural del sistema de gestión de baterías BMS

El BMS no solo garantiza que la batería funcione en condiciones seguras, sino que también garantiza la precisión de los datos devueltos y responde a las anomalías de manera oportuna. El BMS utiliza funciones tales como monitoreo de voltaje, corriente y temperatura para proteger, solucionar problemas y alarmar la batería, y funciona con otras funciones del controlador para garantizar el uso seguro de la batería. Los sistemas de administración de baterías tienen una gran cantidad de sistemas de hardware y software, que incluyen cajas de alto voltaje, cajas de control maestras, cajas de control esclavas, componentes auxiliares, integradores de relés, etc. Entonces, ¿cuál es la estructura de un BMS como dispositivo que brinda protección funcional y advertencia para la batería? ¿Cuáles son las funciones mínimas requeridas para un BMS calificado?

Introducción a las principales funciones del sistema de gestión de baterías BMS

El BMS consta de cuatro componentes: el sistema de gestión de la batería, el sistema de control de balance de voltaje, el sistema de gestión térmica y el sistema de protección de seguridad. Cada uno de los cuatro componentes tiene su propio papel que desempeñar para brindar a la batería la mejor protección.

▊ Sistemas de gestión de baterías

Los sistemas de gestión de baterías se utilizan para proteger el sistema de baterías, estimar el estado de la batería y diagnosticar fallas en línea a través de funciones como la detección de voltaje. La estimación del estado de la batería gira en torno a dos áreas principales: SOC y SOH.

▊ Sistemas de control de equilibrio de tensión

El sistema de control de equilibrio de voltaje se realiza a través de elementos como el control de carga, la ecualización automática, el control de relés, la estimación de SOC, la gestión de carga y descarga, el control de ecualización, la alarma de falla y las luces de manejo. El sistema de control de equilibrio de voltaje se utiliza para lograr el control de equilibrio de voltaje mediante la comunicación con otros controladores, etc.

▊ Sistemas de gestión térmica

El objetivo principal del sistema de gestión térmica es garantizar que el paquete de baterías funcione en un entorno de trabajo adecuado. Por supuesto, esto no es solo una función de calentamiento, ya que el sistema de gestión térmica controla la temperatura de la batería y disipa el calor de manera efectiva cuando la temperatura de la batería es demasiado alta. El sistema de gestión térmica controla la temperatura de la batería y disipa el calor de manera efectiva cuando la temperatura de la batería es demasiado alta, y calienta la batería rápidamente a bajas temperaturas. Al mismo tiempo, asegura que el paquete de baterías se ventile de manera efectiva cuando se generan gases nocivos. Esto asegura la estabilidad del rendimiento de la batería.

▊ Sistemas de seguridad y protección

La protección de la seguridad es la función más importante de todo el BMS. Sin él, todas las funciones de protección mencionadas anteriormente serían palabras vacías. En cuanto a las funciones de protección de la batería, podemos agruparlas a grandes rasgos en los siguientes cuatro apartados:

Protección contra la sobretensión: Las baterías tienen una cierta resistencia interna. Si la corriente de trabajo de la batería es demasiado alta, se generará una cierta cantidad de calor dentro de la batería, lo que hará que la temperatura de la batería aumente y la estabilidad térmica disminuya.

Protección contra sobrecarga y sobredescarga: Los peligros de sobrecargar y descargar en exceso la batería se han descrito en detalle en nuestros artículos anteriores. La sobrecarga a largo plazo puede provocar una reducción de la capacidad de la batería, alto voltaje o incluso un cortocircuito de los terminales positivo y negativo, lo que puede provocar una explosión. El BMS determinará si el voltaje de la celda individual ha excedido el límite de carga/descarga y desconectará inmediatamente el circuito de carga/descarga una vez que se haya excedido el límite.

Protección contra sobretemperatura: El funcionamiento estable de la batería requiere la temperatura adecuada. La protección contra sobretemperatura incorpora un sistema de gestión térmica en el que el BMS desactiva la carga y descarga del sistema cuando la temperatura de la batería es demasiado alta o demasiado baja.

Supervisión del aislamiento: Las baterías pequeñas de almacenamiento de energía tienen un mínimo de 12 V, mientras que baterías de alto voltaje puede alcanzar cientos de voltios, lo que puede suponer una enorme amenaza para la seguridad del usuario en caso de fuga de la batería. El BMS monitorea los valores de aislamiento de la batería y el piggyback negativo total en tiempo real, y una vez que estos valores caen por debajo del rango seguro, el BMS informará inmediatamente los datos y cortará la energía.

Resumen

Con la introducción de hoy, creemos que tiene una comprensión completa del sistema de administración de baterías BMS. Si desea saber más sobre las características del BMS, puede consultar nuestro artículo: Sistemas de gestión de baterías: todo lo que quiere saber. Si desea saber más sobre los detalles del producto, ¡déjenos un mensaje!