Was ist ein Batteriemanagementsystem (BMS)?
Der vollständige Name vonBMSist ein Batteriemanagementsystem. Es überwacht den Zustand der Energiespeicherbatterie. Es dient hauptsächlich der intelligenten Verwaltung und Wartung jeder Batterieeinheit, verhindert Überladung und Tiefentladung, verlängert die Lebensdauer und überwacht den Batteriezustand. Ein BMS wird üblicherweise als Leiterplatte oder Hardware-Box dargestellt.
Das BMS ist eines der zentralen Subsysteme des Batteriespeichersystems. Es ist für die Überwachung des Betriebszustands jeder Batterie imBatterie-EnergiespeicherEinheit, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Energiespeichereinheit zu gewährleisten. Das BMS kann die Zustandsparameter der Energiespeicherbatterie in Echtzeit überwachen und erfassen (einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Spannung der einzelnen Batterie, die Temperatur des Batteriepols, den Strom des Batteriekreises, die Klemmenspannung des Batteriepacks, den Isolationswiderstand des Batteriesystems usw.) und die erforderlichen Maßnahmen ergreifen. Nach der Analyse und Berechnung des Systems werden weitere Parameter zur Bewertung des Systemzustands ermittelt und die effektive Steuerung desEnergiespeicherbatterieDas BMS wird gemäß einer spezifischen Schutzsteuerungsstrategie realisiert, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb des gesamten Batteriespeichers zu gewährleisten. Gleichzeitig kann das BMS über seine eigene Kommunikationsschnittstelle, seinen analogen/digitalen Eingang und seine Eingangsschnittstelle Informationen mit anderen externen Geräten (PCS, EMS, Brandschutzsystem usw.) austauschen und die Verknüpfungssteuerung verschiedener Subsysteme im gesamten Energiespeicherkraftwerk bilden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Kraftwerks sowie einen effizienten Netzbetrieb zu gewährleisten.
Was ist die Funktion vonBMS?
BMS hat viele Funktionen und die wichtigsten, die uns am meisten am Herzen liegen, sind nichts weiter als drei Aspekte: Statusverwaltung, Bilanzverwaltung und Sicherheitsmanagement.
Staatliche Verwaltungsfunktion vonBatteriemanagementsystem
Wir möchten den Zustand der Batterie, ihre Spannung, Energie, Kapazität und Lade- und Entladestrom wissen. Die BMS-Zustandsverwaltungsfunktion liefert uns die Antwort. Die Grundfunktion des BMS besteht darin, Batterieparameter zu messen und zu schätzen, darunter grundlegende Parameter und Zustände wie Spannung, Stromstärke und Temperatur, sowie die Berechnung von Batteriezustandsdaten wie SOC und SOH.
Zellmessung
Messung grundlegender Informationen: Die grundlegendste Funktion des Batteriemanagementsystems besteht darin, Spannung, Strom und Temperatur der Batteriezelle zu messen. Dies bildet die Grundlage für die Berechnungs- und Steuerlogik aller Batteriemanagementsysteme auf höchster Ebene.
Isolationswiderstandserkennung: Im Batteriemanagementsystem ist eine Isolationserkennung des gesamten Batteriesystems und des Hochvoltsystems erforderlich.
SOC-Berechnung
SOC steht für State of Charge, also die verbleibende Kapazität der Batterie. Einfach ausgedrückt, gibt es an, wie viel Leistung noch in der Batterie vorhanden ist.
Der Ladezustand (SOC) ist der wichtigste Parameter im BMS, da alles andere auf dem SOC basiert. Daher ist seine Genauigkeit äußerst wichtig. Ohne einen genauen Ladezustand (SOC) können keine Schutzfunktionen den normalen Betrieb des BMS gewährleisten, da die Batterie oft geschützt ist und ihre Lebensdauer nicht verlängert werden kann.
Zu den gängigen SOC-Schätzmethoden zählen derzeit die Leerlaufspannungsmethode, die Stromintegrationsmethode, die Kalman-Filtermethode und die neuronale Netzwerkmethode. Die ersten beiden werden häufiger verwendet.
Die Balance-Management-Funktion desBatteriemanagementsystem
Jede Batterie hat ihre eigene „Persönlichkeit“. Um über Ausgewogenheit zu sprechen, müssen wir bei der Batterie beginnen. Selbst Batterien desselben Herstellers in derselben Charge haben ihren eigenen Lebenszyklus und ihre eigene „Persönlichkeit“ – die Kapazität jeder Batterie kann nicht exakt gleich sein. Für diese Inkonsistenz gibt es zwei Gründe:
Inkonsistenz bei der Zellproduktion und Inkonsistenz bei elektrochemischen Reaktionen
Produktionsinkonsistenz
Produktionsinkonsistenzen sind allgemein bekannt. Beispielsweise sind im Produktionsprozess die Materialien für Separator, Kathode und Anode inkonsistent, was zu Inkonsistenzen bei der Gesamtkapazität der Batterie führt.
Elektrochemische Inkonsistenz bedeutet, dass beim Laden und Entladen einer Batterie die thermische Umgebung während der elektrochemischen Reaktion nie konsistent sein kann, selbst wenn Produktion und Verarbeitung der beiden Batterien genau gleich sind.
Wir wissen, dass Überladung und Überentladung der Batterie großen Schaden zufügen können. Wenn Batterie B beim Laden vollständig geladen ist oder der Ladezustand von Batterie B beim Entladen bereits sehr niedrig ist, muss das Laden und Entladen gestoppt werden, um Batterie B zu schützen. Die Leistung von Batterie A und Batterie C kann dann nicht voll genutzt werden. Dies führt zu:
Erstens: Die tatsächlich nutzbare Kapazität des Akkupacks ist reduziert: die Kapazität, die die Akkus A und C hätten nutzen können, aber jetzt gibt es keinen Ort, an dem man Kraft ausüben kann, um sich um B zu kümmern, genau wie zwei Menschen und drei Beine den Großen und den Kleinen zusammenbinden und die Schritte des Großen langsam sind. Er kann keine großen Fortschritte machen.
Zweitens verkürzt sich die Lebensdauer des Akkus: Die Schrittlänge ist kleiner, die Anzahl der Schritte höher und die Beine ermüden schneller; die Kapazität sinkt, die Anzahl der Lade- und Entladezyklen steigt und die Dämpfung des Akkus nimmt zu. Beispielsweise kann eine einzelne Akkuzelle unter 100 % Lade- und Entladebedingungen 4000 Zyklen erreichen, im tatsächlichen Gebrauch jedoch nicht, und die Zyklenzahl darf nicht 4000 Mal erreichen.
Es gibt zwei Hauptausgleichsmodi für BMS: passives und aktives Ausgleichen.
Der Strom für den passiven Ausgleich ist relativ gering, wie beispielsweise der passive Ausgleich durch DALY BMS, der einen ausgeglichenen Strom von nur 30 mA und eine lange Ausgleichszeit der Batteriespannung aufweist.
Der aktive Ausgleichsstrom ist relativ groß, wie z. B.aktiver Balancervon DALY BMS entwickelt, das einen Ausgleichsstrom von 1 A erreicht und eine kurze Batteriespannungsausgleichszeit hat.
Schutzfunktion vonBatteriemanagementsystem
Der BMS-Monitor ist auf die Hardware des elektrischen Systems abgestimmt. Je nach Leistungsbedingungen der Batterie wird diese in verschiedene Fehlerstufen (leichte, schwerwiegende und schwerwiegende Fehler) unterteilt. Je nach Fehlerstufe werden unterschiedliche Maßnahmen ergriffen: Warnung, Leistungsbegrenzung oder direkte Abschaltung der Hochspannung. Zu den Fehlern zählen Datenerfassungs- und Plausibilitätsfehler, elektrische Fehler (Sensoren und Aktoren), Kommunikationsfehler und Batteriestatusfehler.
Ein häufiges Beispiel ist, dass das BMS bei einer Überhitzung der Batterie anhand der erfassten Batterietemperatur feststellt, dass die Batterie überhitzt ist. Anschließend wird der Stromkreis, der die Batterie steuert, getrennt, um einen Überhitzungsschutz zu gewährleisten und einen Alarm an das EMS und andere Managementsysteme zu senden.
Warum sollten Sie sich für DALY BMS entscheiden?
DALY BMS ist einer der größten Hersteller von Batteriemanagementsystemen (BMS) in China und beschäftigt über 800 Mitarbeiter, eine 20.000 Quadratmeter große Produktionshalle und über 100 Forschungs- und Entwicklungsingenieure. Die Produkte von Daly werden in über 150 Länder und Regionen exportiert.
Professionelle Sicherheitsschutzfunktion
Das Smartboard und das Hardwareboard enthalten 6 wichtige Schutzfunktionen:
Überladeschutz: Wenn die Batteriezellenspannung oder die Batteriepackspannung die erste Überladespannungsstufe erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben, und wenn die Spannung die zweite Überladespannungsstufe erreicht, trennt DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Überentladungsschutz: Wenn die Spannung der Batteriezelle oder des Akkupacks die erste Überentladungsspannungsstufe erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Wenn die Spannung die zweite Überentladungsspannungsstufe erreicht, trennt DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Überstromschutz: Wenn der Entladestrom oder Ladestrom der Batterie die erste Überstromstufe erreicht, wird eine Warnmeldung ausgegeben, und wenn der Strom die zweite Überstromstufe erreicht, trennt DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Temperaturschutz: Lithiumbatterien funktionieren unter hohen und niedrigen Temperaturen nicht normal. Wenn die Batterietemperatur zu hoch oder zu niedrig ist, um den ersten Wert zu erreichen, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Wenn sie den zweiten Wert erreicht, unterbricht DALY BMS automatisch die Stromversorgung.
Kurzschlussschutz: Wenn der Stromkreis kurzgeschlossen wird, steigt der Strom sofort an und DALY BMS trennt automatisch die Stromversorgung
Professionelle Kontostandsverwaltungsfunktion
Ausgeglichenes Management: Ein zu großer Spannungsunterschied zwischen den Batteriezellen beeinträchtigt die normale Nutzung der Batterie. Beispielsweise wird die Batterie vor Überladung geschützt, wenn sie nicht vollständig geladen ist, oder vor Tiefentladung, wenn sie nicht vollständig entladen werden kann. DALY BMS verfügt über eine eigene passive Ausgleichsfunktion und hat zusätzlich ein aktives Ausgleichsmodul entwickelt. Der maximale Ausgleichsstrom erreicht 1 A, was die Lebensdauer der Batterie verlängert und die normale Nutzung der Batterie gewährleistet.
Professionelle staatliche Managementfunktion und Kommunikationsfunktion
Die Statusverwaltungsfunktion ist leistungsstark, und jedes Produkt wird vor Verlassen des Werks strengen Qualitätsprüfungen unterzogen, darunter Isolationsprüfungen, Stromgenauigkeitsprüfungen und Prüfungen der Umweltverträglichkeit. Das BMS überwacht die Batteriezellenspannung, die Gesamtspannung des Akkupacks, die Batterietemperatur sowie den Lade- und Entladestrom in Echtzeit. Es bietet eine hochpräzise SOC-Funktion und verwendet die gängige Amperestunden-Integrationsmethode. Der Fehler beträgt nur 8 %.
Über die drei Kommunikationsmethoden UART/RS485/CAN, verbunden mit dem Hostcomputer oder dem Touchscreen, Bluetooth und Lichtplatine zur Verwaltung der Lithiumbatterie. Unterstützt gängige Kommunikationsprotokolle für Wechselrichter wie China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA usw.
Offizieller Ladenhttps://dalyelec.en.alibaba.com/
Offizielle Websitehttps://dalybms.com/
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Veröffentlichungszeit: 14. Mai 2023
