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BMS如何保证电池使用寿命和安全#1

电池管理系统 (BMS)专注于电池。BMS 任务包括电压和电流控制、热管理解决方案、防火和网络安全。在本文中,将解释与电池相关的主要风险以及 BMS 可以克服这些风险的方法。

BMS 电池保护

可充电电池是 BMS 的基石。该组件相当复杂和敏感,需要注意和小心处理。BMS 可以做到这一点。它的所有功能都旨在在尽可能长的时间内充分利用电池。

因此,通过检查充电状态和健康状态,BMS 可以延长电池寿命和性能。通过估计电池组内的能量状态和功率状态以及平衡电池,它可以利用电池的全部潜力,从而利用电池储能系统 (BESS)。根据成分的不同,电池可能对不稳定的环境相当敏感。超过限制对电池来说可能是至关重要的,并可能导致其脱落和过早死亡。此外,电池的挤压可能会对其用户造成伤害。例如,锂基电池在某些情况下因其易燃性和爆炸性而臭名昭著。

配备齐全的 BMS 可以预测潜在危险并保护电池和用户。完善的 BMS 具有防止短路、接地故障和热失控的电池安全系统。因此,BMS 安全系统可提供安全的数据传输并保护电池存储系统免受未经批准的使用。

BMS 系统

具有实时操作系统的 BMS 可立即对所有更改或威胁做出反应,因此有助于避免过早更换电池和昂贵的维修。

电压和电流控制

为了控制电池的电流和电压,必须在充电时提供过流和过压保护,并在电池放电时避免欠压。

挑战:每种电池类型都有建议的充电和放电电流和电压限制。超过这些参数会导致氧化和短路,从而损坏电池并缩短其使用寿命。在最坏的情况下,可能会发生爆炸、火灾和触电。

建议措施:向单元添加足够的传感器允许 BMS 拥有数据并对其进行分析以采取进一步行动。

因此,系统可以控制与电压相关的电流、电压和充电状态。如果偏离允许值,BMS 可以使用断路器断开电路并停止对电池充电。

BMS 过流和过压/欠压保护系统

BMSes 可以警告用户电池可能出现的问题。在这种情况下,系统会发送警报或推送通知并显示在设备面板上。BMSes和充电器一样,可以采用恒压/恒流电池充电方式进行过流过压保护。思路如下:

以恒定电流为电池充电,直到电池达到一定的电压水平。然后在电流下降时以恒定电压为电池充电。当电流具有最低可能值时,充电结束。

可以在 BMS 的软件和硬件级别安装电压和电流监控。

以下是我们用于工业 BMS 解决方案的基本硬件示例:

  • 电流和电压互感器
  • 一个放大器和一个带有电阻分压器的缓冲器,用于增加输出电流和电压的值
  • 将电流和电压值转换为数字信号的模数转换器
  • 用于读取信号的微控制器 (MCU)

我们为 MCU 编写了固件,该固件可以将测量值与电流和电压限制进行比较,然后可以向断路器发送命令。 

但在设计保护电路时,必须小心。额外的电子设备不仅会增加 BMS 成本,还会增加内阻并降低电池的功率。

恒压/恒流电池充电

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  • dy-FHED9mtt 05-17 16:38
    不亚于看了一篇高质量论文
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  • dy-icXFVvIG 05-17 15:52
    思路清晰,受益匪浅
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