Een accupakket, een samenstelling van accucellen die elektrisch georganiseerd zijn in een matrixconfiguratie met rijen en kolommen, wordt aangestuurd door een accumanagementsysteem (BMS). Dit systeem is ontworpen om gedurende een bepaalde periode een specifiek spannings- en stroombereik te leveren, afhankelijk van de verwachte belasting.
Een BMS biedt vaak het volgende toezicht:
- Zorgen voor de batterij
- Bescherming van de batterijen
- Bepalen van de operationele status van een batterijschatting
- Continue verbetering van de batterijprestaties
- Externe apparaten updaten over de operationele status
Hoewel de term 'batterij' in deze context verwijst naar het gehele accupakket, worden de bewakings- en besturingsfuncties met name gebruikt om te verwijzen naar individuele cellen of groepen cellen, ook wel modules genoemd, binnen de complete accupakketassemblage.
Lithium-ion -accu 's hebben de hoogste energiedichtheid en zijn daarom de meest gebruikte optie voor accupakketten in een breed scala aan consumentenproducten, van laptops tot elektrische auto's. Hoewel ze uitstekend presteren, kunnen ze behoorlijk gevaarlijk zijn als ze buiten een relatief klein veilig werkgebied (SOA) worden gebruikt. De gevolgen kunnen variëren van een verminderde batterijprestatie tot ernstige schade.
Hoe werkt het batterijbeheersysteem?
De taakomschrijving voor het batterijbeheersysteem is ongetwijfeld lastig. Zowel de algemene complexiteit als de reikwijdte van het toezicht kunnen betrekking hebben op een groot aantal disciplines, waaronder elektrotechniek, digitale technologie, besturing, thermisch en hydraulisch.
Er is geen vooraf bepaalde of specifieke set van standaarden die gevolgd moeten worden in batterijbeheersystemen. De mate van het technologische ontwerp en de daadwerkelijk gebruikte functies zijn doorgaans verbonden met:
- De prijs, complexiteit en grootte van het batterijpakket
- Gebruik van de batterij en eventuele problemen met betrekking tot veiligheid, duurzaamheid en garantie
- Certificeringsvereisten vanuit diverse overheidswetgevingen waarbij er ernstige financiële consequenties zijn als er geen acceptabele functionele veiligheidsmaatregelen worden geïmplementeerd.
Beveiligingsbeheer en capaciteitsbeheer van accupakketten zijn twee cruciale ontwerpelementen van een batterijmanagementsysteem (BMS). Hier bespreken we hoe deze twee functies werken. Elektrische beveiliging, wat inhoudt dat de batterij wordt beschermd tegen schade door gebruik buiten het veilige werkingsgebied (SOA) , en thermische beveiliging, die bestaat uit passieve en/of actieve temperatuurregeling om het accupakket binnen het SOA te houden of te brengen, zijn de twee belangrijkste gebieden van beveiligingsbeheer van accupakketten.
Lees ook: Wat zijn de jaarlijkse besparingen door zonne-energie?
Wat is Charge Management in een BMS?
Een van de belangrijkste batterijprestatievoordelen die een BMS biedt, is ongetwijfeld het maximaliseren van de capaciteit van een batterijpakket. Een batterijpakket kan uiteindelijk waardeloos worden als dit onderhoud wordt verwaarloosd. Een batterijpakket "stack" (serie-array van cellen) is niet helemaal gelijk en heeft intrinsiek enigszins gevarieerde lek- of zelfontladingssnelheden, wat de kern van het probleem is.
Lekkage is een chemische eigenschap van de batterij zelf en geen probleem van de fabrikant. Statistisch gezien kan het echter wel beïnvloed worden door kleine verschillen in het productieproces. Een accupakket kan in eerste instantie goed op elkaar afgestemde cellen bevatten, maar na verloop van tijd neemt de gelijkenis tussen de cellen verder af, niet alleen door zelfontlading, maar ook door laad- en ontlaadcycli, hoge temperaturen en normale veroudering.
