Was ist ein Batteriemanagementsystem (BMS)??
Der vollständige Name vonBMSDas Batteriemanagementsystem (BMS) ist ein Gerät zur Überwachung des Zustands von Energiespeicherbatterien. Es dient hauptsächlich der intelligenten Verwaltung und Wartung der einzelnen Batterieeinheiten, um Überladung und Tiefentladung zu verhindern, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und ihren Zustand zu überwachen. In der Regel ist ein BMS als Platine oder Hardware-Gehäuse erhältlich.
Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist eines der Kernsysteme des Batteriespeichersystems. Es ist für die Überwachung des Betriebszustands jeder einzelnen Batterie im System verantwortlich.BatteriespeicherDas Batteriemanagementsystem (BMS) gewährleistet den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Energiespeichers. Es überwacht und erfasst in Echtzeit die Zustandsparameter der Energiespeicherbatterie (u. a. Einzelbatteriespannung, Poltemperatur, Stromstärke, Klemmenspannung des Batteriepacks, Isolationswiderstand des Batteriesystems) und leitet entsprechende Maßnahmen ein. Basierend auf Systemanalysen und -berechnungen werden weitere Systemzustandsparameter ermittelt und eine effektive Steuerung des Systems ermöglicht.EnergiespeicherbatterieDie Systemarchitektur wird gemäß der spezifischen Schutzsteuerungsstrategie realisiert, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb des gesamten Batteriespeichersystems zu gewährleisten. Gleichzeitig kann das Batteriemanagementsystem (BMS) über seine Kommunikationsschnittstelle, Analog-/Digitaleingänge und Eingangsschnittstellen Informationen mit externen Geräten (z. B. Stromverteilungszentrale, Energiemanagementsystem, Brandschutzsystem) austauschen und so die Steuerung verschiedener Subsysteme im gesamten Energiespeicherkraftwerk vernetzen. Dies gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Kraftwerks sowie einen effizienten Netzkopplungsbetrieb.
Was ist die Funktion vonBMS?
Das Gebäudeautomationssystem (BMS) hat viele Funktionen, und die wichtigsten, auf die wir uns am meisten konzentrieren, sind nichts anderes als drei Aspekte: Statusmanagement, Bilanzmanagement und Sicherheitsmanagement.
staatliche VerwaltungsfunktionBatteriemanagementsystem
Wir möchten den Zustand der Batterie kennen: Spannung, Energie, Kapazität sowie Lade- und Entladestrom. Die Zustandsverwaltungsfunktion des Batteriemanagementsystems (BMS) liefert uns diese Informationen. Die Hauptfunktion des BMS besteht darin, Batterieparameter wie Spannung, Strom und Temperatur zu messen und zu schätzen sowie Batteriezustandsdaten wie SOC und SOH zu berechnen.
Zellmessung
Grundlegende Informationsmessung: Die grundlegendste Funktion des Batteriemanagementsystems ist die Messung von Spannung, Stromstärke und Temperatur der Batteriezelle. Dies ist die Grundlage für die übergeordnete Berechnungs- und Steuerungslogik aller Batteriemanagementsysteme.
Isolationswiderstandsprüfung: Im Batteriemanagementsystem ist eine Isolationswiderstandsprüfung des gesamten Batteriesystems und des Hochspannungssystems erforderlich.
SOC-Berechnung
SOC steht für State of Charge (Ladezustand) und bezeichnet die verbleibende Kapazität der Batterie. Einfach ausgedrückt: Es ist die verbleibende Energiemenge in der Batterie.
Der Ladezustand (SOC) ist der wichtigste Parameter im Batteriemanagementsystem (BMS), da alle anderen Funktionen darauf basieren. Daher ist seine Genauigkeit extrem wichtig. Ohne einen genauen Ladezustand können auch die besten Schutzfunktionen das BMS nicht ordnungsgemäß funktionieren lassen, da die Batterie ständig geschützt wird und ihre Lebensdauer nicht verlängert werden kann.
Zu den gängigen Methoden zur Bestimmung des Ladezustands (SOC) gehören die Leerlaufspannungsmethode, die Stromintegrationsmethode, die Kalman-Filtermethode und die neuronale Netzwerkmethode. Die ersten beiden werden am häufigsten verwendet.
Die Bilanzverwaltungsfunktion desBatteriemanagementsystem
Jede Batterie hat ihre eigene „Eigenschaft“. Um über Ausgewogenheit zu sprechen, müssen wir mit der Batterie selbst beginnen. Selbst Batterien desselben Herstellers aus derselben Produktionscharge haben ihren eigenen Lebenszyklus und ihre eigene „Eigenschaft“ – die Kapazität jeder Batterie kann nicht exakt gleich sein. Dafür gibt es zwei Arten von Gründen:
Inkonsistenzen in der Zellproduktion und Inkonsistenzen in elektrochemischen Reaktionen
Produktionsinkonsistenz
Produktionsbedingte Ungenauigkeiten sind wohlbekannt. Beispielsweise weisen die Materialien für Separator, Kathode und Anode im Produktionsprozess Inkonsistenzen auf, was zu Schwankungen in der Gesamtkapazität der Batterie führt.
Elektrochemische Inkonsistenz bedeutet, dass beim Laden und Entladen von Batterien, selbst wenn die Herstellung und Verarbeitung der beiden Batterien exakt gleich sind, die thermische Umgebung während der elektrochemischen Reaktion niemals konstant sein kann.
Wir wissen, dass Überladung und Tiefentladung die Batterie stark beschädigen können. Daher muss der Lade- und Entladevorgang gestoppt werden, sobald Batterie B beim Laden vollständig geladen ist oder ihr Ladezustand (SOC) beim Entladen bereits sehr niedrig ist. Dies schützt Batterie B, und die Leistung der Batterien A und C kann nicht voll genutzt werden. Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen:
Erstens ist die tatsächlich nutzbare Kapazität des Akkus reduziert: Die Kapazität, die die Akkus A und C hätten nutzen können, fehlt nun, da keine Kraft mehr vorhanden ist, um Akku B zu versorgen. Das ist, als würden zwei Personen mit drei Beinen einen Großen und einen Kleinen zusammenbinden, sodass der Große nur langsam vorankommt.
Zweitens verkürzt sich die Lebensdauer des Akkus: Die Schrittlänge ist geringer, die Anzahl der benötigten Schritte höher, wodurch die Beine schneller ermüden; die Kapazität sinkt, die Anzahl der Lade- und Entladezyklen steigt und der Kapazitätsverlust des Akkus nimmt zu. Beispielsweise kann eine einzelne Akkuzelle unter optimalen Bedingungen 4000 Lade- und Entladezyklen erreichen, was im praktischen Gebrauch jedoch nicht der Fall ist, und die Anzahl der Zyklen sollte unter keinen Umständen 4000 erreichen.
Für BMS gibt es zwei Hauptausgleichsmodi: passiven und aktiven Ausgleich.
Der Strom für den passiven Ausgleich ist relativ gering, wie beispielsweise beim passiven Ausgleich durch das DALY BMS, das einen Ausgleichsstrom von nur 30 mA und eine lange Batteriespannungsausgleichszeit aufweist.
Der aktive Ausgleichsstrom ist relativ groß, wie zum Beispiel derAktiver BalancerEntwickelt von DALY BMS, erreicht es einen Ausgleichsstrom von 1A und zeichnet sich durch eine kurze Batteriespannungsausgleichszeit aus.
Schutzfunktion vonBatteriemanagementsystem
Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist auf die Hardware des elektrischen Systems abgestimmt. Je nach Leistungszustand der Batterie werden verschiedene Fehlerstufen (leichte, schwere und schwerwiegende Fehler) unterschieden und entsprechende Maßnahmen ergriffen: Warnung, Leistungsbegrenzung oder direkte Abschaltung der Hochspannung. Zu den Fehlern zählen Datenerfassungs- und Plausibilitätsfehler, elektrische Fehler (Sensoren und Aktoren), Kommunikationsfehler und Fehler im Batteriestatus.
Ein gängiges Beispiel ist folgendes: Wenn die Batterie überhitzt ist, erkennt das Batteriemanagementsystem (BMS) anhand der gemessenen Batterietemperatur, dass die Batterie überhitzt ist. Daraufhin wird der die Batterie steuernde Stromkreis getrennt, um einen Überhitzungsschutz zu gewährleisten und einen Alarm an das Energiemanagementsystem (EMS) und andere Managementsysteme zu senden.
Warum DALY BMS wählen?
DALY BMS ist einer der größten Hersteller von Batteriemanagementsystemen (BMS) in China, beschäftigt über 800 Mitarbeiter, verfügt über eine 20.000 Quadratmeter große Produktionsstätte und mehr als 100 Forschungs- und Entwicklungsingenieure. Die Produkte von Daly werden in über 150 Länder und Regionen exportiert.
Professionelle Sicherheitsschutzfunktion
Die intelligente Platine und die Hardwareplatine enthalten 6 wichtige Schutzfunktionen:
Überladeschutz: Wenn die Spannung der Batteriezelle oder des Akkupacks den ersten Überladespannungspegel erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Erreicht die Spannung den zweiten Überladespannungspegel, trennt DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Tiefentladeschutz: Sobald die Spannung einer Batteriezelle oder des Akkupacks den ersten Schwellenwert der Tiefentladespannung erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Beim Erreichen des zweiten Schwellenwerts der Tiefentladespannung unterbricht das DALY BMS automatisch die Stromzufuhr.
Überstromschutz: Wenn der Batterieentladestrom oder Ladestrom den ersten Überstrompegel erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Erreicht der Strom den zweiten Überstrompegel, trennt DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Temperaturschutz: Lithiumbatterien können bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen nicht ordnungsgemäß funktionieren. Sobald die Batterietemperatur den ersten Schwellenwert überschreitet, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Beim Erreichen des zweiten Schwellenwerts unterbricht das DALY BMS automatisch die Stromzufuhr.
Kurzschlussschutz: Bei einem Kurzschluss steigt der Stromfluss sprunghaft an, und das DALY BMS schaltet die Stromversorgung automatisch ab.
Professionelle Balance-Management-Funktion
Ausgewogenes Management: Eine zu große Zellspannungsdifferenz beeinträchtigt die normale Batterienutzung. Beispielsweise wird die Batterie vor Überladung geschützt und kann nicht vollständig geladen werden, oder sie wird vor Tiefentladung geschützt und kann nicht vollständig entladen werden. Das DALY BMS verfügt über eine passive Ausgleichsfunktion und hat zusätzlich ein aktives Ausgleichsmodul entwickelt. Der maximale Ausgleichsstrom beträgt 1 A, wodurch die Lebensdauer der Batterie verlängert und ihre normale Nutzung sichergestellt wird.
Professionelle staatliche Managementfunktion und Kommunikationsfunktion
Die Statusmanagementfunktion ist leistungsstark, und jedes Produkt durchläuft vor Verlassen des Werks strenge Qualitätsprüfungen, darunter Isolationsprüfung, Stromgenauigkeitsprüfung, Umweltverträglichkeitsprüfung usw. Das BMS überwacht in Echtzeit die Zellspannung, die Gesamtspannung des Akkupacks, die Batterietemperatur, den Ladestrom und den Entladestrom. Es bietet eine hochpräzise SOC-Funktion und verwendet die gängige Amperestunden-Integrationsmethode; der Fehler beträgt lediglich 8 %.
Über die drei Kommunikationsmethoden UART/RS485/CAN, die Verbindung zum Host-Computer oder Touchscreen, Bluetooth und LED-Anzeige ermöglicht die Steuerung der Lithiumbatterie. Unterstützt werden gängige Wechselrichter-Kommunikationsprotokolle wie China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA usw.
Offizieller Shophttps://dalyelec.en.alibaba.com/
Offizielle Websitehttps://dalybms.com/
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Veröffentlichungsdatum: 14. Mai 2023
