A Batteriemanagementsystem(BMS)ist für moderne wiederaufladbare Akkupacks unerlässlich. Ein BMS ist für Elektrofahrzeuge (EVs) und die Energiespeicherung von entscheidender Bedeutung.
Es gewährleistet die Sicherheit, Langlebigkeit und optimale Leistung der Batterie. Es funktioniert sowohl mit LiFePO4- als auch mit NMC-Batterien. Dieser Artikel erklärt, wie ein intelligentes BMS mit defekten Zellen umgeht.
Fehlererkennung und -überwachung
Das Erkennen defekter Zellen ist der erste Schritt im Batteriemanagement. Ein BMS überwacht ständig die wichtigsten Parameter jeder Zelle im Akkupack, darunter:
·Stromspannung:Die Spannung jeder Zelle wird auf Über- oder Unterspannung geprüft. Diese Probleme können darauf hinweisen, dass eine Zelle defekt oder gealtert ist.
·Temperatur:Sensoren erfassen die von jeder Zelle erzeugte Wärme. Eine fehlerhafte Zelle kann überhitzen und so zu einem Ausfall führen.
·Aktuell:Abnormale 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 von den normalen Betriebsbereichen abweichen.
Fehlerdiagnose und -isolierung
Sobald das BMS eine fehlerhafte Zelle erkennt, führt es eine Diagnose durch. Dies hilft, den Schweregrad des Fehlers und seine Auswirkungen auf das gesamte Paket zu bestimmen. Einige Fehler können geringfügig sein und nur vorübergehende Anpassungen erfordern, während andere schwerwiegend sind und sofortiges Handeln erfordern.
Bei kleineren Störungen, wie beispielsweise kleinen Spannungsungleichgewichten, können Sie den aktiven Balancer der BMS-Serie nutzen. Diese Technologie verteilt Energie von stärkeren auf schwächere Zellen. Dadurch hält das Batteriemanagementsystem alle Zellen konstant geladen. Das reduziert die Belastung und trägt zu einer längeren Lebensdauer bei.
Bei schwerwiegenderen Problemen, wie z. B. Kurzschlüssen, isoliert das BMS die fehlerhafte Zelle. Dies bedeutet, dass sie vom Stromversorgungssystem getrennt wird. Diese Isolierung ermöglicht dem Rest des Akkus einen sicheren Betrieb. Dies kann zu einem geringen Kapazitätsabfall führen.
Sicherheitsprotokolle und Schutzmechanismen
Ingenieure entwickeln das intelligente BMS mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen zur Verwaltung fehlerhafter Zellen. Dazu gehören:
·Überspannungs- und Unterspannungsschutz:Wenn die Spannung einer Zelle die Sicherheitsgrenzen überschreitet, begrenzt das BMS das Laden oder Entladen. Es kann die Zelle auch von der Last trennen, um Schäden zu vermeiden.
· Wärmemanagement:Bei Überhitzung kann das BMS Kühlsysteme wie Lüfter aktivieren, um die Temperatur zu senken. In Extremsituationen kann es das Batteriesystem abschalten. Dies hilft, ein thermisches Durchgehen zu verhindern, einen gefährlichen Zustand. In diesem Zustand erhitzt sich eine Zelle schnell.
Kurzschlussschutz:Wenn das BMS einen Kurzschluss erkennt, unterbricht es umgehend die Stromversorgung der 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 auch die Leistung. Es gleicht die Last zwischen den Zellen aus und überwacht deren Zustand 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 der Batterie und hält gleichzeitig die Funktionsfähigkeit des Packs aufrecht.
In einigen fortschrittlichen Systemen kann das intelligente BMS außerdem mit externen Geräten kommunizieren, um Diagnoseinformationen bereitzustellen. Es kann Wartungsmaßnahmen vorschlagen, wie den Austausch defekter Zellen, um einen effizienten Systembetrieb sicherzustellen.
Veröffentlichungszeit: 19. Oktober 2024
