A Batteriemanagementsystem(BMS)ist für moderne Akkupacks unverzichtbar. Ein BMS ist für Elektrofahrzeuge (EVs) und Energiespeicher von entscheidender Bedeutung.
Es gewährleistet die Sicherheit, Langlebigkeit und optimale Leistung des Akkus. Es funktioniert sowohl mit LiFePO4- als auch mit NMC-Batterien. In diesem Artikel wird erläutert, wie ein intelligentes BMS mit fehlerhaften Zellen umgeht.
Fehlererkennung und -überwachung
Das Erkennen fehlerhafter Zellen ist der erste Schritt im Batteriemanagement. Ein BMS überwacht ständig die wichtigsten Parameter jeder Zelle im Paket, darunter:
·Stromspannung:Die Spannung jeder Zelle wird überprüft, um Über- oder Unterspannungsbedingungen festzustellen. Diese Probleme können darauf hinweisen, dass eine Zelle fehlerhaft ist oder altert.
·Temperatur:Sensoren verfolgen die von jeder Zelle erzeugte Wärme. Eine defekte Zelle kann überhitzen, wodurch die Gefahr eines Ausfalls entsteht.
·Aktuell:Ungewöhnliche Stromflüsse können auf Kurzschlüsse oder andere elektrische Probleme hinweisen.
·Innenwiderstand:Ein erhöhter Widerstand weist häufig auf eine Verschlechterung oder einen Ausfall hin.
Durch die genaue Überwachung dieser Parameter kann das BMS schnell Zellen identifizieren, die vom normalen Betriebsbereich abweichen.
Fehlerdiagnose und -isolierung
Sobald das BMS eine fehlerhafte Zelle erkennt, führt es eine Diagnose durch. Dies hilft dabei, die Schwere des Fehlers und seine Auswirkungen auf das Gesamtpaket zu bestimmen. Einige Fehler können geringfügig sein und nur vorübergehende Anpassungen erfordern, während andere schwerwiegend sind und sofortige Maßnahmen erfordern.
Bei kleineren Fehlern, wie z. B. kleinen Spannungsungleichgewichten, können Sie den aktiven Balancer der BMS-Serie einsetzen. Diese Technologie verteilt Energie von stärkeren Zellen auf schwächere. Dadurch sorgt das Batteriemanagementsystem für eine gleichmäßige Ladung aller Zellen. Dies reduziert Stress und trägt dazu bei, dass sie länger durchhalten.
Bei schwerwiegenderen Problemen wie Kurzschlüssen isoliert das BMS die fehlerhafte Zelle. Dies bedeutet, dass es vom Stromversorgungssystem getrennt werden muss. Durch diese Isolierung kann der Rest der Gruppe sicher arbeiten. Dies kann zu einem geringfügigen Kapazitätsabfall führen.
Sicherheitsprotokolle und Schutzmechanismen
Ingenieure entwerfen das intelligente BMS mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen, um fehlerhafte Zellen zu verwalten. Dazu gehören:
·Überspannungs- und Unterspannungsschutz:Wenn die Spannung einer Zelle sichere Grenzwerte überschreitet, begrenzt das BMS das Laden oder Entladen. Es kann auch die Zelle von der Last trennen, um Schäden zu verhindern.
· Wärmemanagement:Bei Überhitzung kann das BMS Kühlsysteme wie Lüfter aktivieren, um die Temperatur zu senken. In extremen Situationen kann es zu einer Abschaltung des Batteriesystems kommen. Dies trägt dazu bei, thermisches Durchgehen zu verhindern, was einen gefährlichen Zustand darstellt. In diesem Zustand erwärmt sich eine Zelle schnell.
Kurzschlussschutz:Wenn das BMS einen Kurzschluss feststellt, unterbricht es schnell die Stromversorgung dieser Zelle. Dies hilft, weitere Schäden zu verhindern.
Leistungsoptimierung und -wartung
Beim Umgang mit fehlerhaften Zellen geht es nicht nur darum, Ausfälle zu verhindern. Das BMS optimiert außerdem die Leistung. Es gleicht die Belastung zwischen den Zellen aus und überwacht deren Gesundheit im Laufe der Zeit.
Wenn das System eine Zelle als fehlerhaft, aber noch nicht gefährlich kennzeichnet, kann das BMS seine Arbeitslast reduzieren. Dies verlängert die Lebensdauer des Akkus und sorgt gleichzeitig dafür, dass der Rucksack funktionsfähig bleibt.
In einigen fortschrittlichen Systemen kann das intelligente BMS auch mit externen Geräten kommunizieren, um Diagnoseinformationen bereitzustellen. Es kann Wartungsmaßnahmen wie den Austausch fehlerhafter Zellen vorschlagen, um sicherzustellen, dass das System effizient funktioniert.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Okt. 2024
