Haben Sie sich jemals gefragt, wie einBMSkann man den Strom eines Lithium-Akkupacks messen? Ist ein Multimeter eingebaut?
Erstens gibt es zwei Arten von Batteriemanagementsystemen (BMS): intelligente und Hardware-Versionen. Nur das intelligente BMS kann Strominformationen übertragen, die Hardware-Version hingegen nicht.
Ein BMS besteht üblicherweise aus einem integrierten Steuerschaltkreis (IC), MOSFET-Schaltern, Stromüberwachungsschaltungen und Temperaturüberwachungsschaltungen. Die Schlüsselkomponente der intelligenten Version ist der Steuer-IC, der als Gehirn des Schutzsystems fungiert. Er ist für die Echtzeitüberwachung des Batteriestroms verantwortlich. Durch die Verbindung mit der Stromüberwachungsschaltung kann der Steuer-IC genaue Informationen über den Batteriestrom erhalten. Überschreitet der Strom die voreingestellten Sicherheitsgrenzen, trifft der Steuer-IC umgehend eine Entscheidung und löst die entsprechenden Schutzmaßnahmen aus.
Wie wird also Strom erkannt?
Typischerweise wird ein Hall-Effekt-Sensor zur Stromüberwachung eingesetzt. Dieser Sensor nutzt die Beziehung zwischen Magnetfeldern und Stromstärke. Fließt Strom durch den Sensor, entsteht ein Magnetfeld um ihn herum. Der Sensor gibt ein entsprechendes Spannungssignal basierend auf der Stärke des Magnetfelds aus. Sobald der Steuer-IC dieses Spannungssignal empfängt, berechnet er mithilfe interner Algorithmen die tatsächliche Stromstärke.
Wenn der Strom den voreingestellten Sicherheitswert überschreitet (z. B. bei Überstrom oder Kurzschlussstrom), steuert der Steuer-IC schnell die MOSFET-Schalter, um den Strompfad zu unterbrechen und so sowohl die Batterie als auch das gesamte Schaltungssystem zu schützen.
Zusätzlich kann das BMS Widerstände und andere Komponenten zur Stromüberwachung verwenden. Durch Messung des Spannungsabfalls über einem Widerstand lässt sich die Stromstärke berechnen.
Diese komplexen und präzisen Schaltungsdesigns und Steuerungsmechanismen dienen der Überwachung des Batteriestroms und dem Schutz vor Überstrom. Sie spielen eine entscheidende Rolle für die sichere Nutzung von Lithiumbatterien, die Verlängerung der Batterielebensdauer und die Verbesserung der Zuverlässigkeit des gesamten Batteriesystems, insbesondere bei LiFePO4-Anwendungen und anderen BMS-Systemen.
Veröffentlichungszeit: 19. Oktober 2024
