Um conjunto de baterias, que é um conjunto de células de bateria organizadas eletricamente em uma configuração matricial de linhas por colunas, é controlado por um sistema de gerenciamento de baterias (BMS), uma tecnologia projetada para fornecer uma faixa específica de tensão e corrente por um determinado período de tempo, considerando cenários de carga previstos.
Um BMS geralmente fornece a seguinte supervisão:
- Cuidando da bateria
- Protegendo as baterias
- Determinando a estimativa do status operacional de uma bateria
- Melhorando continuamente o desempenho da bateria
- Atualizando dispositivos externos sobre o status operacional
Embora o termo "bateria" neste contexto se refira ao conjunto completo, os recursos de monitoramento e controle são usados especificamente para se referir a células individuais ou conjuntos de células conhecidos como módulos no conjunto geral da bateria.
Com sua densidade de energia máxima, as células recarregáveis de íon-lítio são a opção ideal para baterias em uma ampla gama de bens de consumo, de laptops a automóveis elétricos. Mesmo funcionando incrivelmente bem, elas podem ser bastante implacáveis se usadas fora de uma Área de Operação Segura (SOA, na sigla em inglês) relativamente pequena, com resultados que podem variar desde a redução do desempenho da bateria até consequências seriamente prejudiciais.
Como funciona o Sistema de Gerenciamento de Bateria?
A descrição do trabalho do Sistema de Gerenciamento de Bateria é, sem dúvida, difícil, e tanto sua complexidade geral quanto seu escopo de supervisão podem envolver uma variedade de disciplinas, incluindo elétrica, digital, controle, térmica e hidráulica.
Não há um conjunto predeterminado ou particular de padrões que devem ser seguidos em sistemas de gerenciamento de baterias. A extensão do design da tecnologia e os recursos realmente usados normalmente se conectam com:
- Preço, complexidade e tamanho da bateria
- Uso da bateria e quaisquer problemas de segurança, durabilidade e garantia
- Requisitos de certificação de diversas legislações governamentais onde há consequências financeiras severas pela não implementação de medidas de segurança funcional aceitáveis.
O gerenciamento da proteção e da capacidade da bateria são dois elementos cruciais no projeto de um BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria), entre muitos outros. Aqui, vamos analisar como esses dois recursos funcionam. A proteção elétrica, que significa evitar que a bateria seja danificada pelo uso fora de sua SOA (Área de Operação Segura), e a proteção térmica, que compreende a regulação passiva e/ou ativa da temperatura para manter ou levar a bateria dentro de sua SOA, são as duas principais áreas do gerenciamento da proteção da bateria.
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O que é gerenciamento de cobrança em um BMS?
Sem dúvida, um dos benefícios mais importantes de desempenho de bateria que um BMS oferece é maximizar a capacidade de um conjunto de baterias. Um conjunto de baterias pode eventualmente se tornar inútil se essa manutenção for negligenciada. Um "stack" de conjuntos de baterias (conjunto de células em série) não é totalmente igual e intrinsecamente tem taxas de vazamento ou autodescarga um tanto variadas, que é a raiz do problema.
O vazamento é uma característica química da bateria, e não um problema de fabricação . No entanto, estatisticamente, pode ser afetado por pequenas diferenças no processo de fabricação. Um conjunto de baterias pode inicialmente conter células bem combinadas, mas com o passar do tempo, a semelhança entre as células diminui ainda mais, não apenas como resultado da autodescarga, mas também devido aos ciclos de carga/descarga, altas temperaturas e envelhecimento natural.
