Если вы используете в своем проекте литиевую батарею, важно понимать основы работы системы управления батареями (BMS). Плата защиты BMS для литий-ионных аккумуляторов отвечает за мониторинг и защиту элементов аккумуляторной батареи и имеет множество настроек, о которых вам необходимо знать.
В этой статье мы обсудим наиболее важные настройки защиты BMS и что они означают для вашей батареи.
Что такое система управления батареями (BMS)?
Система управления батареей (BMS) является важной частью любой литиевой аккумуляторной системы. BMS отслеживает и контролирует состояние заряда, напряжения, тока и температуры элементов аккумуляторной батареи.
—–>Хочу узнать больше профессиональное и исчерпывающее объяснение платы защиты литий-ионного аккумулятора и знаний BMS ?<—–
Он также имеет настройки защиты, которые описаны ниже. Это позволяет использовать батарею в широком спектре продуктов, от маломощных дежурных устройств до мощных электромобилей.
BMS обычно реализуется как отдельная печатная плата, которая подключается к элементам батареи. Он содержит микроконтроллер, датчики и полевые МОП-транзисторы (металлооксидные полевые транзисторы) или другие полупроводниковые переключатели.
Программное обеспечение BMS работает на микроконтроллере и управляет работой системы. Необходимо несколько шагов, чтобы произвести одну плату защиты BMS.
При выборе BMS для вашего продукта важно выбрать ту, которая обладает нужными вам функциями и производительностью. В некоторых случаях может потребоваться индивидуальная разработка BMS для удовлетворения конкретных требований вашего приложения.
На рынке доступно несколько различных типов BMS, каждый из которых имеет свой собственный набор функций и возможностей. Некоторые BMS более сложны, чем другие, но все BMS выполняют основные функции, описанные ниже.
К основным функциям BMS относятся:
Измерение
- Выборка напряжения ячеек
- Выборка температуры ячеек
- Выборка полного напряжения пакета и т. д.
Функция измерения отслеживает базовое состояние батареи в режиме реального времени и является основой всех функций BMS. Без этих измерений трудно выполнить все основные алгоритмы и прикладные функции BMS.
Основной алгоритм
- SOC (состояние батареи)
- SOH (состояние жизни)
- СОП (состояние питания)
- Выравнивание батареи и т. д.
Выравнивание батареи имеет два типа технологий: активное выравнивание и пассивное выравнивание.
Активное выравнивание заключается в использовании внешнего источника питания, чтобы сбалансировать напряжение и ток каждой ячейки. Поэтому ему нужен контроллер и некоторые внешние устройства, такие как резисторы или конденсаторы.
Пассивная коррекция означает, что батарея может самостоятельно регулировать свое внутреннее сопротивление, чтобы все элементы имели примерно одинаковое напряжение. Пассивная эквализация не требует дополнительных компонентов, но занимает больше времени, чем активная эквализация.
В дополнение к этим функциям безопасности BMS также можно использовать для оптимизации производительности или продления срока службы батареи, контролируя, сколько энергии потребляется от каждой ячейки. В этой статье речь пойдет о настройках защиты BMS, доступных в большинстве систем BMS.
Система управления аккумулятором имеет несколько настроек, о которых необходимо знать.
Функция приложения:
- Защита от перегрузки – Это предотвращает разрядку аккумулятора ниже определенного безопасного уровня.
- Защита от короткого замыкания – Это защищает батарею от коротких замыканий между элементами или между электродом и землей.
- Защита от теплового разгона – Если температура элемента становится слишком высокой, эта защита активируется и отключает аккумулятор, чтобы предотвратить его перегрев.
- Балансировка ячеек – Это гарантирует, что каждая ячейка в аккумуляторной батарее заряжена одинаково, и помогает предотвратить неравномерную разрядку и повреждение ячеек.
- Текущая защита – Это защищает аккумулятор от чрезмерных токов заряда или разряда.
- Защита от перезарядки – Это предотвращает перезарядку аккумулятора, которая может повредить или даже разрушить элементы.
Каждая из этих функций BMS важна для защиты аккумулятора и обеспечения его долговременной работы. В некоторых случаях может потребоваться настроить эти параметры в соответствии с конкретными требованиями вашего приложения.
Например, если вы используете литиевую батарею в продукте высокой мощности, вам может потребоваться увеличить настройку защиты по току BMS, чтобы предотвратить повреждение элементов.
Также важно отметить, что эти настройки не являются статическими; их можно менять по мере необходимости в зависимости от условий использования. Например, если вы использование аккумулятора в холодных условиях, вам может потребоваться уменьшить настройку защиты от разрядки BMS, чтобы батарея не отключилась преждевременно.
Функции защиты BMS являются важной частью любой системы литиевых батарей, и их следует тщательно учитывать при выборе батареи для вашего приложения. Понимая эти настройки и то, как они работают, вы можете быть уверены, что ваша батарея будет работать безопасно и надежно в любых условиях. Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.
Защита от переразряда BMS (ODP)
Защита от переразряда BMS (ODP) или отсечка BMS при низком напряжении (LVC) является важной функцией безопасности, которой обладают многие системы управления батареями. Эта настройка защиты срабатывает, когда литиевая батарея разряжается ниже определенного уровня напряжения, обычно между двумя и тремя вольтами на элемент.
Когда это происходит, система управления батареями прекращает дальнейшую разрядку батареи, чтобы предотвратить ее повреждение.
Защита от переразряда может быть настроена в зависимости от ваших потребностей. Например, вы можете установить его выше, если вы используете аккумулятор для приложений с высоким энергопотреблением, или ниже, если вы используете его для приложений с низким энергопотреблением.
Эта настройка защиты BMS важна, поскольку слишком глубокая разрядка литий-ионного аккумулятора может привести к необратимому повреждению элементов. Это означает, что даже если вы снова зарядите аккумулятор, он может не удерживать заряд или у него может снизиться производительность жизненного цикла.
В некоторых случаях переразряженная литий-ионная батарея может даже загореться.
Вот почему важно всегда следить за тем, чтобы ваша система управления батареями была настроена на защиту от переразряда. Это поможет гарантировать, что ваша батарея останется в безопасности и защищена от повреждений.
Если пороговое значение отсечки низкого напряжения BMS не достигнуто, аккумулятор будет продолжать разряжаться, пока не достигнет 0 вольт. В этот момент батарея будет повреждена и больше не может быть использована.
Большинство BMS имеют регулируемую настройку ODP, поэтому вы можете выбрать, при каком уровне напряжения срабатывает защита. Если вы используете свою батарею для приложений с высоким энергопотреблением, таких как электронные велосипеды, вы можете установить защиту от переразряда BMS на более высокое напряжение, чтобы она не срабатывала часто.
Убедитесь, что в системе управления батареями вашего устройства включена функция ODP, чтобы вы могли быть уверены, что ваше устройство будет в безопасности независимо от того, насколько низким станет уровень заряда батареи.
Важно отметить, что защита BMS от переразряда не является 100% гарантией от возгорания аккумуляторов — этому могут способствовать и другие факторы. Но это по-прежнему важная функция безопасности, и ее обязательно следует учитывать при выборе литиевого аккумулятора.
Защита от короткого замыкания BMS
Защита от короткого замыкания BMS может произойти, когда клеммы аккумулятора случайно подключены, что приводит к протеканию большого тока. Это может привести к перегреву аккумулятора и возможному возгоранию. Защита от короткого замыкания отключит аккумулятор, если обнаружит короткое замыкание.
Некоторые аккумуляторы имеют несколько уровней защиты от короткого замыкания, а другие — только один. Наиболее распространенным типом защиты от короткого замыкания BMS является тепловое отключение, которое срабатывает, когда температура батареи достигает определенной точки. Другие типы защиты включают отключение плавким предохранителем и электронное отключение.
Большинство литиевых батарей имеют настройку защиты от короткого замыкания около 200-300 мА. Обычно этого достаточно для защиты аккумулятора от повреждения, но если вы используете мощные устройства, которые могут потреблять больший ток, вы можете увеличить защиту от короткого замыкания до 500 мА или более.
Если вы используете аккумулятор с высокой скоростью разряда, обязательно увеличьте защиту BMS от короткого замыкания. Высокая скорость разряда может привести к протеканию большого тока в случае короткого замыкания, что может привести к повреждению или даже разрушению аккумулятора.
Защита от короткого замыкания BMS — очень важная настройка, которую следует учитывать при использовании литий-ионных аккумуляторов. Обязательно выберите параметр, который защитит аккумулятор от повреждений, но при этом позволит вам использовать нужные вам устройства.
Тепловая защита от разгона BMS (TRP)
Защита от перегрева BMS — это состояние, которое может возникнуть в литий-ионных батареях, когда элементы батареи становятся слишком горячими. Тепловой разгон может привести к перегреву батареи, что приведет к возгоранию или взрыву. Чтобы этого не произошло, большинство литий-ионных аккумуляторов имеют функцию защиты от перегрева BMS.
TRP отключит батарею, если она станет слишком горячей, предотвращая ее тепловой разгон. Большинство функций защиты от перегрева BMS настроены на активацию при температуре около 65 градусов по Цельсию, но вам следует проверить конкретные характеристики вашей батареи, чтобы быть уверенным.
Если вы используете литий-ионный аккумулятор в устройстве с функцией TRP, важно убедиться, что функция TRP включена. Если защита от перегрева BMS не включена, батарея может перегреться и вызвать пожар или взрыв. Чтобы включить TRP, проверьте технические характеристики вашей батареи или проконсультируйтесь с производителями батарей.
Узнайте больше об основных причинах теплового разгона и методах его устранения. предотвращение теплового разгона в литий-ионных аккумуляторах.
Большинство литий-ионных аккумуляторов также имеют температуру отключения при перегреве (TCT). TCT — это температура, при которой аккумулятор отключается, чтобы предотвратить его перегрев.
Температура теплового отключения обычно устанавливается на уровне около 80 градусов по Цельсию, но вам следует проверить конкретные характеристики вашей батареи, чтобы быть уверенным. Если ваша батарея не имеет TCT, важно держать ее вдали от источников тепла и соблюдать осторожность при зарядке.
Также важно отметить, что тепловая защита BMS от разгона (TRP) и температура теплового отключения — это не одно и то же.
TRP — это функция безопасности, которая отключает аккумулятор, если он становится слишком горячим, предотвращая его тепловой разгон. TCT — это температура, при которой аккумулятор отключается, чтобы предотвратить его перегрев. Обе эти функции важны для предотвращения пожаров и взрывов в литий-ионных батареях.
Защита балансировки ячеек BMS
При использовании литий-ионного аккумулятора важно убедиться, что элементы сбалансированы. Это означает, что все элементы аккумуляторной батареи имеют примерно одинаковое напряжение. Если один или несколько элементов имеют более высокое напряжение, чем другие, это может привести к повреждению аккумулятора.
Защита балансировки ячеек BMS — это процесс обеспечения того, чтобы все ячейки в аккумуляторной батарее находились в одинаковом или почти одинаковом состоянии заряда. Это важно для поддержания здоровых клеток и продления срок службы батареи.
Защита балансировки ячеек обычно выполняется системой BMS, когда она обнаруживает, что одна или несколько ячеек достигли более высокого уровня заряда, чем другие. Затем BMS посылает ток заряда или разряда на затронутые элементы до тех пор, пока они не достигнут того же уровня заряда, что и другие элементы в пакете.
Литиевые батареи, используемые в электромобилях, поставляются со встроенными балансировщиками ячеек, которые выполняют эту задачу без участия BMS. Однако большинство литиевых батарей не имеют таких встроенных возможностей балансировки ячеек, и для выполнения этой функции потребуется BMS.
Если BMS не может правильно сбалансировать элементы в аккумуляторной батарее, это может привести к повреждению элементов и даже выходу их из строя. Поэтому важно убедиться, что BMS вашего аккумуляторного блока имеет адекватные возможности защиты от балансировки ячеек BMS. Убедитесь, что ваша система BMS включена, и правильно выполняйте эту функцию, чтобы максимально эффективно использовать аккумулятор.
Максимальная токовая защита BMS (OCP)
Функция защиты от перегрузки по току является ключевой функцией безопасности BMS. OCP отключит ток, если он превысит запрограммированный предел, что помогает защитить аккумулятор и окружающие его компоненты от повреждения. Большинство BMS имеют настраиваемый порог защиты от перегрузки по току BMS, поэтому вы можете настроить его в соответствии с потребностями вашего приложения.
При установке порога OCP обязательно учитывайте как максимальный ток, потребляемый вашей нагрузкой, так и ток короткого замыкания вашей батареи. Защита от перегрузки по току BMS должна быть установлена немного ниже этих значений, чтобы обеспечить некоторый запас.
Если OCP установлен слишком близко к максимальному току разряда, он может сработать без необходимости и вызвать преждевременное отключение батареи.
Также стоит отметить, что некоторые BMS имеют функцию «гистерезиса», которая предотвращает ложное срабатывание максимальной токовой защиты BMS из-за небольших колебаний тока. Это может быть особенно полезно в приложениях, где есть большие скачки тока, например, при запуске электродвигателя.
Ток короткого замыкания — это количество тока, протекающего через аккумулятор при коротком замыкании. Например, если у вас есть батарея на 12 В с резистором 0.05 Ом, ее ток короткого замыкания будет 240 ампер (12 х 0.05 = 0.60 А).
Таким образом, при выборе порога защиты от перегрузки по току BMS для вашего приложения убедитесь, что он больше, чем максимальное потребление тока вашей нагрузкой, умноженное на коэффициент безопасности (обычно около двух или трех). Это поможет гарантировать, что OCP всегда отключится до того, как произойдет какое-либо повреждение.
В дополнение к установке соответствующего порога защиты от перегрузки по току BMS, вы также должны контролировать температуру батареи, чтобы избежать ложных срабатываний, вызванных нагревом батареи. Ложное срабатывание может произойти, если порог OCP установлен слишком низко, что приведет к ненужному отключению батареи.
Поэтому при выборе порога защиты от перегрузки по току BMS обязательно учитывайте как потребляемый ток вашей нагрузки, так и тепловые характеристики вашей батареи.
Защита от перезарядки БМС
Защита от перезарядки BMS — это обычная настройка защиты системы управления батареями (BMS) для литиевых батарей. Если напряжение литиевой батареи превышает максимально безопасный уровень, сработает защита от перезарядки и прекратит поступление тока в батарею или из нее. Это предотвращает дальнейшее повреждение аккумулятора и помогает обеспечить безопасность.
Большинство настроек защиты от перезарядки BMS регулируются, поэтому вы можете установить напряжение, при котором сработает защита. Важно проконсультироваться с техническим описанием вашей батареи или ее производителем, чтобы определить рекомендуемое напряжение перезарядки для вашей конкретной батареи.
Перезарядка может привести к необратимому повреждению литиевой батареи, поэтому важно знать настройки защиты BMS и следить за тем, чтобы батарея не перезаряжалась.
Как выбрать качественный аккумулятор с интеллектуальной BMS?
Tritek является профессиональным OEM-производителем аккумуляторов LEV с более чем 12-летним опытом. Мы разрабатываем и производим полный интеллектуальный литиевый аккумулятор для легких электромобилей, в том числе умная BMS и аккумулятор.
Tritek предлагает широкий спектр решений по защите аккумуляторов: от перезаряда, чрезмерного разряда, перегрева, короткого замыкания и т. д. Кроме того, он отслеживает и реагирует на SOH, SOC и DOD с помощью состояния балансировки.
Кроме у, наша интеллектуальная BMS может взаимодействовать с настроенными протоколами, такими как CAN, RS485, UART и т. д.. Вы можете себе представить, что это приложение для мобильного телефона, которое представляет собой программное обеспечение, следуя вашим мыслям!
Позвольте Tritek помочь вам добиться успеха в бизнесе. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу. Наша команда экспертов будет рада помочь вам с вашими потребностями в батареях.
Благодарим вас за чтение нашего сообщения в блоге о настройках защиты BMS литиевой батареи.
Прочитайте больше:
- 5 преимуществ аккумулятора BMS для электронных велосипедов
- Почему литиевая батарея — лучший выбор для электровелосипеда?
- 8 шагов, чтобы узнать, как делается умная BMS
- Введение в электронный велосипед Типы системной связи
- Техническая информация о характеристиках зарядки и разрядки аккумулятора электровелосипеда.
