Аккумуляторный блок, представляющий собой совокупность аккумуляторных элементов, электрически организованных в матричную конфигурацию «строка-столбец», находится под управлением системы управления батареями (BMS), технологии, предназначенной для обеспечения заданного диапазона напряжения и тока в течение определенного периода времени при предполагаемых сценариях нагрузки.
BMS часто обеспечивает следующий надзор:
- Уход за аккумулятором
- Защита аккумуляторов
- Определение оценки рабочего состояния аккумулятора
- Постоянное повышение производительности аккумулятора
- Обновление внешних устройств по рабочему статусу
Хотя в данном контексте термин «батарея» относится ко всему блоку целиком, функции мониторинга и управления используются, в частности, для обозначения отдельных элементов или групп элементов, известных как модули, в общей сборке батарейного блока.
Благодаря максимальной плотности энергии, литий-ионные аккумуляторные элементы являются предпочтительным вариантом для батарейных блоков в широком спектре потребительских товаров, от ноутбуков до электромобилей. Однако, несмотря на их невероятно высокую эффективность, они могут быть довольно капризными при использовании за пределами относительно небольшой безопасной рабочей зоны (SOA), что может привести к ухудшению характеристик батареи или серьезным негативным последствиям.
Как работает система управления аккумуляторными батареями?
Описание работы для системы управления батареями, несомненно, сложное, и как ее общая сложность, так и сфера ее контроля могут затрагивать различные дисциплины, включая электрику, цифровые технологии, управление, тепловые технологии и гидравлику.
Не существует предопределенного или конкретного набора стандартов, которые должны соблюдаться в системах управления батареями. Степень технологического дизайна и фактически используемые функции обычно связаны с:
- Цена, сложность и размер аккумуляторной батареи
- Использование аккумулятора и любые вопросы безопасности, долговечности и гарантии
- Требования к сертификации, предусмотренные различными государственными нормативными актами, предусматривают серьезные финансовые последствия в случае невыполнения приемлемых мер функциональной безопасности.
Управление защитой аккумуляторной батареи и управление емкостью — два важнейших элемента конструкции BMS среди многих других. Здесь мы рассмотрим, как работают эти две функции. Электрическая защита, которая означает предотвращение повреждения батареи при использовании вне ее рабочих параметров (SOA) , и тепловая защита, которая включает пассивное и/или активное регулирование температуры для поддержания или возвращения батареи в рабочее состояние (SOA), — это две основные области управления защитой аккумуляторной батареи.
Читайте также: Что такое годовая экономия от использования солнечной энергии?
Что такое управление зарядкой в BMS?
Несомненно, одним из самых важных преимуществ производительности батареи, которые предлагает BMS, является максимизация емкости аккумуляторной батареи. Аккумуляторная батарея может в конечном итоге стать бесполезной, если пренебречь этим обслуживанием. «Стек» аккумуляторной батареи (последовательный массив ячеек) не является полностью одинаковым и по своей сути имеет несколько различающиеся скорости утечки или саморазряда, что является корнем проблемы.
Утечка — это скорее химическая особенность батареи, чем проблема производителя , однако статистически она может быть вызвана незначительными различиями в производственных процессах. Аккумуляторный блок может изначально состоять из хорошо подобранных элементов, но со временем сходство между ними уменьшается не только из-за саморазряда, но и из-за циклов зарядки/разрядки, высоких температур и естественного старения.
