ระบบจัดการแบตเตอรี่: ฟังก์ชั่น ประเภท และวิธีการเลือก

แบตเตอรี่ลิเธียม-เป็นวัตถุที่มีราคาแพงและมีพลังงาน-หนาแน่น รักษาให้ดีและจะอยู่ได้เป็นสิบปี ทำผิดกฎสักสองสามนาทีแล้วคุณสามารถย่อยสลายเซลล์อย่างถาวร หรือในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจก่อให้เกิดไฟได้ ส่วนประกอบที่ป้องกันกรณีที่เลวร้ายที่สุดคือระบบจัดการแบตเตอรี่หรือ BMS

ไม่ว่าคุณจะออกแบบบรรจุภัณฑ์ บูรณาการเข้ากับผลิตภัณฑ์ หรือประเมินเอกสารข้อมูลจำเพาะของผู้จำหน่าย คู่มือนี้ครอบคลุมถึงสิ่งที่ BMS ทำได้จริง มีสถาปัตยกรรมอะไรบ้าง เหตุใดจึงไม่สามารถ-ต่อรองราคาของจริงได้ และวิธีเลือกสิ่งที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณ
 

บนหน้านี้

• ระบบการจัดการแบตเตอรี่คืออะไร?
• BMS ทำงานอย่างไรจริง ๆ
• หน้าที่หลักของ BMS
• สถาปัตยกรรม BMS หลัก
• BMS กับคณะกรรมการป้องกัน (PCM)
• เหตุใด BMS จึงมีความสำคัญ
• การเลือก BMS ที่เหมาะสมตามการใช้งาน
• รายการตรวจสอบการเลือก 7 ขั้นตอน
• ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อซื้อ BMS
• คำถามที่พบบ่อย

ระบบการจัดการแบตเตอรี่คืออะไร?

A ระบบการจัดการแบตเตอรี่เป็นตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ตรวจสอบและปกป้องชุดแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นชุดลิเธียม-ไอออนหรือ LiFePO4 ที่ทำจากเซลล์หลายเซลล์แบบอนุกรมและขนาน โดยจะวัดสิ่งที่แต่ละเซลล์กำลังทำ คำนวณว่าแพ็คมีพฤติกรรมโดยรวมอย่างไร และแทรกแซงเมื่อมีบางสิ่งลอยเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย

BMS ไม่เหมือนกับบอร์ดป้องกันธรรมดา (บางครั้งเรียกว่า PCM หรือโมดูลวงจรป้องกัน) แผงป้องกันจะตอบสนองต่อสภาวะความผิดปกติจำนวนหนึ่ง เช่น การชาร์จไฟเกิน การคายประจุเกิน- และการลัดวงจร BMS จริงทำทุกอย่างนั้น และยังปรับสมดุลเซลล์ ประมาณการสถานะการชาร์จและสภาวะสุขภาพ จัดการอุณหภูมิ และมักจะสื่อสารกับส่วนที่เหลือของระบบผ่าน CAN, RS485, UART หรือ Bluetooth ความแตกต่างมีความสำคัญเนื่องจากตลาดผสมคำสองคำนี้เข้าด้วยกันอย่างอิสระ และบอร์ด "BMS" ราคาถูกจำนวนมากก็เป็นแผงป้องกันที่ปลอมตัวมา

ภายในผลิตภัณฑ์จัดเก็บพลังงานที่สมบูรณ์ BMS เป็นหนึ่งในหลายองค์ประกอบ หากคุณต้องการดูว่ามันวางเคียงข้างเซลล์, PCS, EMS และฮาร์ดแวร์ระบายความร้อนได้อย่างไร โปรดดูรายละเอียดของเราองค์ประกอบหลักแปดประการของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เป็นเพื่อนร่วมอ่านที่ดี

BMS ทำงานอย่างไรจริง ๆ

BMS ทุกตัวจะวนซ้ำสี่-ขั้นเดียวกัน หลายพันครั้งต่อวินาที

ความรู้สึก.การแตะแรงดันไฟฟ้าในทุกเซลล์ เซ็นเซอร์กระแส (เอฟเฟกต์สับเปลี่ยนหรือฮอลล์-) บนเส้นทางกระแสหลัก และเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่จุดเชิงกลยุทธ์จะป้อนข้อมูลดิบเข้าสู่ BMS

คำนวณ.ไมโครคอนโทรลเลอร์จะเปลี่ยนการวัดเหล่านั้นเป็นค่าที่ได้รับ เช่น สถานะของประจุ สภาวะสุขภาพ พลังงานที่มีอยู่ ความไม่สมดุลของเซลล์ อุณหภูมิเฉลี่ย

ตัดสินใจ.เฟิร์มแวร์จะเปรียบเทียบทุกอย่างกับเกณฑ์ความปลอดภัยและกฎการปฏิบัติงาน

กระทำ.เมื่อจำเป็น BMS จะเปิด MOSFET หรือคอนแทคเตอร์เพื่อตัดกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ยังอาจกระตุ้นให้เกิดวงจรปรับสมดุล ขอให้เครื่องชาร์จชะลอความเร็ว หรือแจ้งสถานะความผิดปกติไปยังระบบโฮสต์

วงจรป้อนกลับแบบปิดคือสิ่งที่แยกระบบแบตเตอรี่ที่ได้รับการจัดการออกจากแบตเตอรี่โดยมีชิปป้องกันติดอยู่ด้านบน
 

หน้าที่หลักของระบบการจัดการแบตเตอรี่

การออกแบบ BMS ที่แตกต่างกันเน้นงานที่แตกต่างกัน ระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่มีความสามารถจะจัดการสิ่งต่อไปนี้ส่วนใหญ่หรือทั้งหมด

การตรวจสอบระดับเซลล์-

BMS จะอ่านแรงดันไฟฟ้าของทุกเซลล์ในสตริงอนุกรม กระแสที่ไหลเข้าและออกจากแพ็ค และอุณหภูมิที่หนึ่งจุดขึ้นไปอย่างต่อเนื่อง การมองเห็นระดับเซลล์-คือสิ่งที่ทำให้การตัดสินใจในระดับแพ็ค-น่าเชื่อถือ การหาค่าเฉลี่ยที่ระดับแพ็คจะซ่อนการเลื่อนเซลล์เดี่ยว-ที่ทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างแน่นอน

ปรับสมดุลของเซลล์

ในชุดเซลล์หลาย-ใดๆ เซลล์จะมีอายุแตกต่างกันเล็กน้อย หากไม่มีความสมดุล เซลล์ที่อ่อนแอที่สุดจะถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าด้านบนก่อนระหว่างการชาร์จ ส่งผลให้ BMS หยุดชาร์จทั้งแพ็คและปล่อยให้ความจุที่ใช้งานได้ค้างอยู่

สองแนวทางครอบงำการปรับสมดุลแบบพาสซีฟเผาผลาญพลังงานส่วนเกินจากเซลล์ที่สูงขึ้นผ่านตัวต้านทานขนาดเล็ก ใช้งานง่าย ราคาถูก และเพียงพอสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่และกลุ่มอุตสาหกรรมเบา-การปรับสมดุลที่ใช้งานอยู่เคลื่อนพลังงานจากเซลล์สูงไปยังเซลล์ล่างผ่านตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ หรือตัวแปลง DC-DC มีประสิทธิภาพมากกว่าและกู้คืนความจุที่ใช้งานได้มากขึ้น แต่เพิ่มต้นทุนและความซับซ้อน การปรับสมดุลที่ใช้งานมักจะให้ผลตอบแทนเป็นแพ็คขนาดใหญ่ (การยึดเกาะ EV, พื้นที่จัดเก็บแบบตาราง-) โดยที่ทุกกิโลวัตต์-ชั่วโมงมีความสำคัญ

การประมาณค่า SOC, SOH และ SOF

ค่าสถานะสามค่าดูคล้ายกันแต่มีความหมายต่างกัน

• สถานะการชาร์จ (SOC): ตอนนี้แพ็คเต็มแค่ไหน แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ขับเคลื่อนตัวบ่งชี้ช่วงหรือรันไทม์ที่ผู้ใช้เห็น
• สภาวะสุขภาพ (SOH): ปริมาณความจุที่เหลืออยู่เมื่อเปรียบเทียบกับ-แพ็คใหม่ บรรจุภัณฑ์ที่มี SOH 80% ได้สูญเสียความจุเดิมไป 20%
• สถานะของฟังก์ชัน (SOF): ว่าชุดสามารถจ่ายพลังงานตามที่ต้องการในขณะนี้หรือไม่ โดยพิจารณาจาก SOC, SOH และอุณหภูมิปัจจุบัน

หน่วยราคาถูกรายงาน SOC หน่วยที่ดีกว่าติดตาม SOH หน่วยระดับพรีเมียมรายงาน SOF ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณต้องการจริง ๆ เมื่อประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้พร้อมใช้งาน สำหรับข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับวิธีที่เซลล์ได้รับและสูญเสียความสามารถตลอดอายุการใช้งานบทความมหาวิทยาลัยแบตเตอรี่ BU-808เป็นแหล่งข้อมูลภาษาธรรมดา-ที่ดี

การป้องกัน

BMS ร้ายแรงจะป้องกันการประจุไฟเกิน การคายประจุเกิน- กระแสไฟเกิน (ทั้งสองทิศทาง) ไฟฟ้าลัดวงจร และอุณหภูมิสูงหรือต่ำ แต่ละเกณฑ์ควรกำหนดค่าได้ และเวลาตอบสนองมีความสำคัญพอๆ กับเกณฑ์นั้นเอง โดยทั่วไปการตอบสนองของวงจรสั้น-จะอยู่ในช่วง 100–500 ไมโครวินาที สิ่งใดก็ตามในช่วงมิลลิวินาทีนั้นช้าเกินไปสำหรับแอปพลิเคชันปัจจุบันที่สูง-

การจัดการความร้อน

สำหรับชุดระบายความร้อนแบบพาสซีฟ BMS จะลดหรือตัดการทำงานเมื่ออุณหภูมิเคลื่อนไป สำหรับชุดระบายความร้อนจะสั่งพัดลม ปั๊ม หรือเครื่องทำความร้อนให้เซลล์อยู่ในหน้าต่างการทำงาน เซลล์ลิเธียม-ไอออนส่วนใหญ่จะชาร์จอย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิประมาณ 0–45 องศา และคายประจุในช่วงที่กว้างกว่า แต่จะมีความสุขมากที่สุดในช่วง 15–35 องศา วงจรชีวิตจะลดลงทั้งสองขั้ว สำหรับข้อจำกัดเฉพาะ ข้อมูลอ้างอิงของเราอยู่ที่ช่วงอุณหภูมิแบตเตอรี่ลิเธียมครอบคลุมลักษณะการชาร์จ การคายประจุ และการจัดเก็บในทางปฏิบัติ ในด้านฮาร์ดแวร์การเลือกระหว่างการระบายความร้อนด้วยอากาศและของเหลวกำหนดปริมาณงานที่ BMS ต้องทำในเรื่องความร้อน

การสื่อสาร

BMS ที่ทันสมัยส่วนใหญ่พูดคุยกับโลกภายนอก CAN บัสเป็นมาตรฐานสำหรับยานพาหนะและระบบอุตสาหกรรม, RS485 มีบทบาทสำคัญในการจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่, UART หรือ I²C นั้นพบได้ทั่วไปในแพ็คสำหรับผู้บริโภคขนาดเล็ก และบลูทูธนั้นพบเห็นได้ทั่วไปมากขึ้นใน-จักรยานไฟฟ้าและพลังงานแบบพกพา ในระบบที่อยู่นิ่ง BMS ยังประสานงานกับระดับที่สูงกว่า-ด้วยระบบการจัดการพลังงาน (EMS)ซึ่งจัดการการตัดสินใจจัดส่ง ภาษี และสัญญาณกริด ทั้งสองมักจะสับสนแต่นั่งคนละชั้น

การบันทึกข้อมูลและการวินิจฉัย

เหตุการณ์ข้อผิดพลาดในการบันทึก- BMS ระดับสูงกว่า จำนวนรอบ และค่าสุดขั้วในอดีต บันทึกดังกล่าวจะมีคุณค่าอย่างยิ่งในการวินิจฉัยแพ็คสินค้าที่ส่งคืน ตรวจสอบความถูกต้องของการเรียกร้องการรับประกัน และปรับปรุงการแก้ไขผลิตภัณฑ์ครั้งถัดไป ในงาน RMA ของเราเอง บันทึก BMS มักจะเป็นสิ่งแรกที่เราอ่าน แพ็คที่ไม่มีประวัติการใช้งานคือแพ็คที่คุณไม่สามารถป้องกันได้

ประเภทหลักของสถาปัตยกรรม BMS

มีสถาปัตยกรรมคลาสสิกสามแบบสำหรับระบบการจัดการแบตเตอรี่ การเลือกสิ่งที่ถูกต้องส่วนใหญ่เป็นคำถามเกี่ยวกับขนาดบรรจุภัณฑ์และความซับซ้อน

กฎการทำงานที่เป็นประโยชน์ที่เรานำไปใช้เมื่อกำหนดขอบเขตการสร้างใหม่: ต่ำกว่าประมาณ 16 เซลล์ในซีรีส์ การรวมศูนย์ก็เป็นเรื่องปกติ ระหว่าง 16 ถึง 100 โมดูลาร์มักจะชนะในเรื่องต้นทุน-การติดตั้ง-เทียบกับความน่าเชื่อถือ เซลล์มากกว่า 100 เซลล์แบบกระจายจ่ายเองในด้านต้นทุนการเดินสาย ความสมบูรณ์ของสัญญาณ และความสามารถในการให้บริการภาคสนาม สิ่งเหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่กฎหมาย โครงการเฉพาะสามารถดึงไปทางใดทางหนึ่งได้
 

BMS กับคณะกรรมการป้องกัน (PCM): อะไรคือความแตกต่าง?

นี่เป็นสาเหตุแห่งความสับสนที่ใหญ่ที่สุดเพียงแหล่งเดียวในตลาด BMS

หากผู้จำหน่ายเรียกบอร์ดราคา 5 ดอลลาร์สำหรับแพ็ค 10 เซลล์ว่า "BMS" ให้ถามว่าบอร์ดดังกล่าวมีการปรับสมดุลเซลล์หรือไม่ รายงาน SOC ผ่านบัสข้อมูล และแสดงรายการหมายเลขชิ้นส่วนไมโครคอนโทรลเลอร์จริง หากคำตอบคือไม่ มันคือแผงป้องกัน

เหตุใด BMS จึงมีความสำคัญ: ความเสี่ยงที่แท้จริงของการดำเนินไปโดยไม่มีใคร

คำว่า "สำคัญ" ถูกใช้อย่างหลวมๆ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริงกับแบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่มีระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่เหมาะสม หรือกับแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับงาน

ความปลอดภัย.เซลล์ลิเธียม-ไอออนล้มเหลวผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เรียกว่าการหนีความร้อน การลัดวงจรภายในหรือการชาร์จไฟเกินจะทำให้อุณหภูมิของเซลล์หนึ่งเพิ่มขึ้น ซึ่งเร่งให้เกิดความล้มเหลว ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก จนกว่าเซลล์จะระบายอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟได้ BMS ที่ดักจับสารตั้งต้น (แรงดันไฟฟ้าผิดปกติ กระแสไฟฟ้าผิดปกติ แนวโน้มอุณหภูมิผิดปกติ) สามารถขัดจังหวะโซ่ได้ก่อนที่จะเกิดเพลิงไหม้

อายุการใช้งานแม้แต่ความไม่สมดุลอย่างต่อเนื่องระหว่างเซลล์หลายสิบมิลลิโวลต์ก็ทำให้อายุการใช้งานของบรรจุภัณฑ์สั้นลงอย่างเห็นได้ชัด เซลล์ที่แข็งแกร่งที่สุดจะชาร์จเสร็จก่อนและจะปั่นจักรยานข้ามแถบแคบๆ เซลล์ที่อ่อนแอที่สุดจะทำการยกของหนักและทำให้อายุเร็วขึ้น หากไม่มีความสมดุล ความจุที่ใช้งานได้ของแพ็คจะลดลงอย่างไม่สมมาตรในช่วงหลายเดือนแทนที่จะเป็นหลายปี ในแพ็กที่เราเปิดหลังจากการส่งคืนการรับประกัน วงจรบาลานซ์ที่ไม่เคยทำงานเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่พบบ่อยที่สุดของการสูญเสียความจุก่อนเวลาอันควร

ผลงาน.หากไม่มี SOC และ SOH ที่ถูกต้อง ระบบจะใช้แพ็คน้อยเกินไป (ความจุที่เหลืออยู่บนโต๊ะ) หรือใช้มากเกินไป (การอ้างสิทธิ์ช่วงหรือรันไทม์ที่ไม่ตรงกับความเป็นจริง) สำหรับผู้ใช้ปลายทาง "แบตเตอรี่ของฉันหมดเร็วกว่าที่ตัวบ่งชี้ระบุ" มักจะเป็นปัญหาของ BMS ไม่ใช่ปัญหาเกี่ยวกับเซลล์

การปฏิบัติตามปัจจุบันผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียมถูกดึงเข้าสู่มาตรฐานจำนวนมาก และโดยปกติแล้ว BMS จริงจะเป็นสิ่งที่ทำให้ผ่านได้ การข้ามไปอย่างมีประสิทธิภาพจะปิดตลาดที่จริงจัง เรื่องทั่วไปที่ควรรู้:

• สหประชาชาติ 38.3: ชุดทดสอบความปลอดภัยในการขนส่ง-ที่เซลล์และบรรจุภัณฑ์ลิเธียมต้องผ่านจึงจะขนส่งทางอากาศ ทางทะเล หรือทางถนนได้ กำหนดโดยคู่มือการทดสอบและเกณฑ์ของ UN.
• มาตรฐาน UL 2271: ครอบคลุมแบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น -จักรยานยนต์และ-สกู๊ตเตอร์
• ยูแอล 1973: ครอบคลุมถึงระบบแบตเตอรี่แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่ รวมถึงผลิตภัณฑ์ ESS ส่วนใหญ่ ต้องมีตรรกะการป้องกัน BMS ที่ได้รับการบันทึกไว้
• ไออีซี 62619: มาตรฐานความปลอดภัยสากลสำหรับเซลล์และแบตเตอรี่ทุติยภูมิลิเธียมอุตสาหกรรม
• ISO26262: ความปลอดภัยในการใช้งานของยานพาหนะบนถนน จำเป็นในกรณีที่ OEM ระบุไว้สำหรับแบตเตอรี่สำหรับดึง

หากต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติมว่าการรับรอง UL เกี่ยวข้องกับ ESS อย่างไร โปรดดูหมายเหตุของเราในเหตุใดผลิตภัณฑ์ BESS จึงต้องมีใบรับรอง UL. คุณยังสามารถเรียกดูมาตรฐานได้ด้วยตนเองยูแอล โซลูชั่น.

การเลือก BMS ที่เหมาะสมตามการใช้งาน

การใช้งานที่แตกต่างกันเน้นระบบการจัดการแบตเตอรี่ในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ป้าย "100A" อันเดียวกันหมายถึงสิ่งของที่แตกต่างกันมากในเครื่องมือไฟฟ้าและในชั้นวางพลังงานแสงอาทิตย์

ยานพาหนะไฟฟ้าและ-การเคลื่อนที่

EV และ-จักรยานไฟฟ้าต้องการกระแสไฟที่ต่อเนื่องสูง การตอบสนองสูงสุดที่รวดเร็ว SOC ที่แม่นยำสำหรับการประมาณค่าช่วง การสื่อสาร CAN และ (ในกรณีที่ OEM กำหนด) การออกแบบด้านความปลอดภัยตามฟังก์ชัน ISO 26262- สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์หรือแบบกระจายมีอิทธิพลเหนือระดับที่สูงกว่า

ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS)

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบอยู่กับที่ให้ความสำคัญกับอายุการใช้งานปฏิทินที่ยาวนาน จำนวนรอบที่สูง การติดตาม SOH ที่แม่นยำ และการผสานรวมที่สะอาดกับอินเวอร์เตอร์ผ่าน Modbus หรือ CAN เซลล์มักจะเป็น LiFePO4 เพื่อความปลอดภัย หน้าต่างแรงดันไฟฟ้ากว้าง (48V ถึง 800V+) ดันการออกแบบไปยัง BMS แบบโมดูลาร์หรือแบบกระจาย ของเราส่วนใหญ่BESS ที่บรรจุในภาชนะตัวอย่างเช่น โปรเจ็กต์ใช้ BMS หลักแบบโมดูลาร์- เพื่อให้สามารถให้บริการแร็คใดแร็คหนึ่งได้โดยไม่ต้องทำให้ทั้งไซต์ออฟไลน์

เครื่องมือไฟฟ้า

เครื่องมือไฟฟ้าให้ความสำคัญกับกระแสไฟสูงสุดและการตอบสนองต่อกระแสลัดวงจร-เหนือสิ่งอื่นใด มอเตอร์ดึงกระแสชั่วคราวขนาดใหญ่เมื่อสตาร์ทและบนแผงลอย ในที่นี้ ประสิทธิภาพของ BMS ขึ้นอยู่กับการเลือก MOSFET (ค่า Rds ต่ำ (เปิด)) และความสามารถในการขี่จนถึงจุดสูงสุดสั้นๆ โดยไม่ต้องปิดเครื่องที่สร้างความรำคาญ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและผู้บริโภค

ขนาดกะทัดรัด ต้นทุนต่ำ และการผสานรวมที่แน่นหนาเป็นสิ่งสำคัญที่สุด BMS แบบรวมศูนย์ขนาดเล็กที่มีการปรับสมดุลแบบพาสซีฟและการป้องกันขั้นพื้นฐานก็เพียงพอแล้ว

ระบบไฟฟ้าทางทะเลและสตาร์ท

การใช้งานรูปแบบข้อเหวี่ยง-ต้องการกระแสคายประจุสูงสุดที่สูงมากสำหรับการระเบิดระยะสั้น พร้อมการป้องกันการสั่นสะเทือน ความชื้น และเกลือ มองหาการออกแบบที่ปิดผนึก อัตราส่วนกระแสไฟฟ้าสูงสุด-ถึง-ต่อเนื่อง และการป้องกันความร้อนที่แข็งแกร่ง

ตัวเลือกทางเคมียังขับเคลื่อนการกำหนดค่า BMS อีกด้วย ภาพรวมของเราของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ สำหรับการเก็บพลังงานอธิบายวิธีการทำงานของ LFP, NMC และอื่นๆ ซึ่งจะเปลี่ยนเกณฑ์แรงดันไฟฟ้า กลยุทธ์การปรับสมดุล และขีดจำกัดความร้อนที่ BMS ต้องบังคับใช้

วิธีการเลือก BMS

ใช้สิ่งนี้ตามลำดับ การข้ามขั้นตอนคือสาเหตุที่การซื้อ BMS ส่วนใหญ่ผิดพลาด

1. ยืนยันจำนวนเซลล์และเคมีมีกี่เซลล์ในชุด (หมายเลข "S")? ลิเธียม-ไอออน (ระบุ 3.7V), LiFePO4 (ระบุ 3.2V) หรืออย่างอื่น BMS จะต้องตรงกันทุกประการ
2. คำนวณกระแสต่อเนื่องและจุดสูงสุดใช้ตัวพิมพ์ที่แย่ที่สุด- เรื่องกระแสต่อเนื่องสำหรับการกำหนดขนาดความร้อน เรื่องกระแสสูงสุดสำหรับ MOSFET และการเลือกการติดตาม
3. เลือกกระแสต่อเนื่องโดยมีระยะขอบตั้งเป้าให้มีพื้นที่ว่างอย่างน้อย 25–30% เหนือภาระงานต่อเนื่องจริงของคุณ (กฎทั่วไปทางวิศวกรรมชุด- ไม่ใช่ตัวเลขตายตัว) BMS ที่พิกัดกระแสไฟในการทำงานของคุณจะร้อนและมีอายุเร็ว
4. ตรวจสอบชุดป้องกันการชาร์จไฟมากเกินไป การคายประจุเกิน- กระแสไฟเกิน (การชาร์จและการคายประจุ) การลัดวงจร และอุณหภูมิทั้งหมดควรมีอยู่และสามารถกำหนดค่าได้
5. เลือกประเภทการปรับสมดุลPassive นั้นใช้ได้สำหรับชุดส่วนใหญ่ที่มีพลังงานต่ำกว่า 10 kWh เลือกการปรับสมดุลที่ใช้งานเฉพาะเมื่อการคืนกำลังการผลิตและอายุการใช้งานที่ยาวนานเหมาะสมกับต้นทุนที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น
6. จับคู่อินเทอร์เฟซการสื่อสารCAN สำหรับรถยนต์, RS485 สำหรับ ESS, BLE สำหรับอุปกรณ์พกพา หรือไม่มีเลยสำหรับชุดจ่ายไฟแบบสแตนด์อโลน
7. ตรวจสอบ MOSFET และคุณภาพการประกอบขอหมายเลขชิ้นส่วน MOSFET และค้นหาเอกสารข้อมูล ชื่อแบรนด์ -MOSFET ที่มี Rds(on) ต่ำเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่แข็งแกร่งที่สุดของ BMS ที่ร้ายแรง

ข้อผิดพลาดทั่วไปและธงสีแดงเมื่อซื้อ BMS

• เชื่อมั่นเรตติ้งพาดหัวข่าวปัจจุบันบอร์ดที่มีป้ายกำกับ "100A" อาจใช้ MOSFET ที่ลดลงเหลือ 60A ภายใต้สภาวะความร้อนจริง ตรวจสอบเอกสารข้อมูล
• สับสนระหว่างจุดสูงสุดกับความต่อเนื่องBMS ที่จัดการ 200A เป็นเวลาหนึ่งวินาทีไม่ใช่ BMS 200A
• ละเว้นโปรโตคอลชุดเครื่องมืออันทรงประสิทธิภาพ-ของแบรนด์ (Dewalt, Milwaukee ฯลฯ) มักใช้การจับมือที่เป็นกรรมสิทธิ์ BMS ทั่วไปอาจปฏิเสธที่จะจ่ายไฟให้กับเครื่องมือ
• ข้ามเซ็นเซอร์อุณหภูมิNTC ตัวเดียวสำหรับแพ็ค 20S ทั้งหมดไม่สามารถบอกคุณได้ว่ามุมใดมีความร้อนสูงเกินไป
• ซื้อราคาอย่างเดียวครับ."BMS" ที่ถูกที่สุดสำหรับแพ็คหลาย-เซลล์มักจะเป็นแผงป้องกันที่มีการตลาดอยู่ด้านบนเสมอ

คำถามที่พบบ่อย

ฉันสามารถใช้แบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่มี BMS ได้หรือไม่
สำหรับเซลล์เดียวที่มีกระแสไฟต่ำ ในทางเทคนิคแล้วใช่ สำหรับแพ็คลิเธียมหลาย-เซลล์ใดๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทุกที่ที่มีมนุษย์อยู่ใกล้ๆ ไม่ใช่เลย ความเสี่ยงของการหนีความร้อน ความไม่สมดุลของเซลล์ และการเสื่อมสลายอย่างรวดเร็ว ทำให้ต้องมี BMS อย่างมีประสิทธิภาพ

BMS และเครื่องชาร์จแบตเตอรี่แตกต่างกันอย่างไร
ที่ชาร์จจะดันพลังงานเข้าไปในแพ็ค BMS จะตัดสินใจว่าจะปลอดภัยหรือไม่และแจ้งให้เครื่องชาร์จทราบเมื่อใดควรหยุด หลายระบบมีทั้งสองระบบ โดยทำงานร่วมกันผ่านบัสสื่อสาร

BMS ช่วยยืดอายุแบตเตอรี่หรือไม่?
ใช่อย่างมีความหมาย ด้วยการป้องกันการชาร์จไฟเกิน การคายประจุเกิน- และความไม่สมดุลของเซลล์ BMS ที่มีความสามารถสามารถยืดอายุการใช้งานของแพ็คลิเธียมได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับการทำงานโดยไม่มีการป้องกัน อัตราส่วนที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเคมี ความลึกของการปล่อย และอุณหภูมิ

การปรับสมดุลของเซลล์ทำหน้าที่อะไรจริงๆ?
โดยจะรักษาทุกเซลล์ในสายอนุกรมให้มีสถานะประจุเกือบเท่ากัน เพื่อให้สามารถชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่จนเต็มได้โดยที่เซลล์ใดเซลล์หนึ่งถึงขีดจำกัดก่อนเวลาอันควร

SOC กับ SOH: อะไรคือความแตกต่าง?
SOC จะบอกคุณว่าแบตเตอรี่เต็มแค่ไหนในขณะนี้ SOH จะบอกคุณว่าแบตเตอรี่สูญเสียความจุไปเท่าใดตลอดอายุการใช้งาน แพ็กอาจมี SOC 100% และ SOH เพียง 70% หากแพ็กเก่า

BMS และ PCM คือสิ่งเดียวกันหรือไม่
ไม่ PCM (แผงป้องกัน) จะตอบสนองต่อสภาวะความผิดปกติเท่านั้น BMS จะเพิ่มความสมดุล การประมาณสถานะ การสื่อสาร และการจัดการความร้อน

BMS ของฉันควรรองรับกระแสไฟได้เท่าใด
ตั้งเป้าให้สูงกว่ากระแสต่อเนื่องในโลกจริงของคุณอย่างน้อย 25–30%- โดยมีการจัดการสูงสุดสำหรับสตาร์ทอัพหรือกิจกรรมแผงลอย ตรวจสอบข้อมูลจำเพาะของ MOSFET ที่เกิดขึ้นจริงเสมอ ไม่ใช่เพียงการจัดอันดับตามท้องตลาด

แบบรวมศูนย์ แบบแยกส่วน หรือแบบกระจาย: ฉันต้องการอันไหน
แพ็คขนาดเล็ก (ต่ำกว่า 16S): รวมศูนย์ แพ็คขนาดกลางและ EV แบบเบา: แบบโมดูลาร์ EV หรือตารางกริดขนาดใหญ่-: แบบกระจาย

ฉันควรดัดแปลง BMS ให้เป็นชุดแบตเตอรี่ที่มีอยู่หรือไม่
สำหรับพัสดุที่จัดส่งมาแต่แรกโดยไม่มีบรรจุภัณฑ์ คำตอบจะขึ้นอยู่กับว่ามีอะไรอยู่ข้างในอยู่แล้ว หากมีเพียงแผงป้องกันพื้นฐาน การเปลี่ยน BMS จริงสามารถยืดอายุการใช้งานและเพิ่มการตรวจสอบได้ แต่ชุดติดตั้งเพิ่มเติมต้องตรงกับจำนวนเซลล์ดั้งเดิม เคมี และเส้นทางปัจจุบัน สำหรับชุดที่ต่อสายไว้แล้วสำหรับ BMS ที่ล้มเหลว การเปลี่ยนทดแทนทำได้โดยตรง สำหรับแพ็ค OEM ที่ปิดผนึก (โดยเฉพาะจากแบรนด์หลักๆ) การติดตั้งเพิ่มเติมมักจะล้มเหลวเนื่องจากการจับมือที่เป็นกรรมสิทธิ์ระหว่างแพ็คและอุปกรณ์โฮสต์ และโดยทั่วไปเราไม่แนะนำให้ทำเช่นนั้น

บรรทัดล่าง

ระบบการจัดการแบตเตอรี่คือสิ่งที่ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียม-สามารถใช้งานได้ในวงกว้าง โดยจะรับรู้ คำนวณ และดำเนินการกับสิ่งที่เซลล์กำลังทำ ปรับสมดุล ติดตามสุขภาพ และพูดคุยกับส่วนที่เหลือของระบบ การข้าม BMS จริง หรือการซื้อบอร์ดป้องกันที่แต่งตัวเป็นบอร์ดเดียว จะทำให้คุณเสียค่าใช้จ่ายด้านความปลอดภัย อายุการใช้งาน และเงินในที่สุด

ก่อนที่คุณจะซื้อ ให้ล็อคสี่สิ่ง: จำนวนเซลล์และเคมี กระแสต่อเนื่องและจุดสูงสุดพร้อมส่วนต่าง ชุดการป้องกันที่แน่นอนที่คุณต้องการ และอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่ระบบของคุณพูด จับคู่สถาปัตยกรรมเหล่านั้นกับสถาปัตยกรรมที่เหมาะสมสำหรับขนาดบรรจุภัณฑ์ของคุณ แล้วคุณจะหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่แพงที่สุดในการออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียม

หากคุณกำลังปรับขนาด BMS สำหรับการใช้งานเฉพาะ (การยึดเกาะ EV การจัดเก็บพลังงาน เครื่องมือไฟฟ้า การสตาร์ทในทะเล หรือพลังงานแบบพกพา) ให้เริ่มจากข้อกำหนดปัจจุบันและโปรโตคอลของแอปพลิเคชันแล้วทำงานแบบย้อนกลับ นั่นคือความแตกต่างระหว่างบรรจุภัณฑ์ที่มีอายุห้าปี กับบรรจุภัณฑ์ที่ล้มเหลวในห้าเดือน