Ett batteripaket, som är en sammansättning av battericeller som är elektriskt organiserade i en rad-för-kolumn-matriskonfiguration, är under kontroll av ett batterihanteringssystem (BMS), en teknik som är utformad för att leverera ett riktat intervall av spänning och ström under en tid mot förväntade belastningsscenarier.
En BMS ger ofta följande tillsyn:
- Håller på med batteriet
- Skyddar batterierna
- Fastställande av ett batteris driftsstatusuppskattning
- Förbättrar batteriets prestanda kontinuerligt
- Uppdatering av externa enheter om driftstatus
Även om termen "batteri" i detta sammanhang hänvisar till hela paketet, används övervaknings- och kontrollfunktionerna särskilt för att referera till enskilda celler eller samlingar av celler som kallas moduler i hela batteripaketet.
Med maximal energitäthet, litiumjon laddningsbart celler är det bästa alternativet för batteripaket i ett brett utbud av konsumentvaror, från bärbara datorer till elbilar. Även om de fungerar otroligt bra, kan de vara ganska oförlåtande om de används utanför en relativt liten Säkert arbetsområde (SOA), med resultat som kan variera från försämrad batteriprestanda till allvarligt skadliga resultat.
Hur fungerar batterihanteringssystemet?
Arbetsbeskrivningen för batterihanteringssystemet är utan tvekan svår, och både dess allmänna komplexitet och dess omfattning av tillsyn kan beröra en mängd olika discipliner, inklusive elektrisk, digital, kontroll, termisk och hydraulisk.
Det finns inte en förutbestämd eller speciell uppsättning standarder som måste följas i batterihanteringssystem. Omfattningen av teknikdesignen och de funktioner som faktiskt används hänger vanligtvis samman med:
- Batteripaketets pris, komplexitet och storlek
- Användning av batteriet och eventuella frågor om säkerhet, hållbarhet och garanti
- Certifieringskrav från olika myndighetslagstiftning där det får allvarliga ekonomiska konsekvenser för att inte genomföra acceptabla funktionssäkerhetsåtgärder.
Batteripaketskyddshantering och kapacitetshantering är två avgörande BMS-designelement bland många andra. Här går vi igenom hur dessa två funktioner fungerar. Elektriskt skydd, vilket innebär att förhindra batteriet från att skadas av användning utanför dess SOA, och termiskt skydd, som omfattar passiv och/eller aktiv temperaturreglering för att behålla eller föra in packen i dess SOA, är de två huvudområdena för batteripaketskyddshantering.
Läs också: Vad är årliga solenergibesparingar?
Vad är Charge Management i en BMS?
Utan tvekan är en av de viktigaste fördelarna med batteriprestanda som ett BMS erbjuder att maximera ett batteripakets kapacitet. Ett batteripaket kan så småningom bli värdelöst om detta underhåll försummas. Ett batteripaket "stack" (serier av celler) är inte helt lika och har i sig något varierande läckage- eller självurladdningshastigheter, vilket är roten till problemet.
Läckage är en batterikemisk egenskap snarare än ett tillverkarproblemmen statistiskt sett kan det påverkas av små skillnader i tillverkningsprocessen. Ett batteripaket kan innehålla initialt välmatchade celler, men med tiden minskar likheten mellan cellerna ännu mer, inte bara som ett resultat av självurladdning utan också som ett resultat av laddnings-/urladdningscykler, höga temperaturer och normalt åldrande.
