Lithiumbatteriematerialien besitzen bestimmte Eigenschaften, die sie vor Überladung schützen.-entladen, über-Strom, Kurzschlüsse sowie das Laden und Entladen bei extrem hohen und niedrigen Temperaturen sind an der Tagesordnung. Daher wird der Lithium-Akkupack stets von einem empfindlichen Batteriemanagementsystem (BMS) begleitet. BMS bezieht sich auf …BatteriemanagementsystemBatterie. Managementsystem, auch Schutzplatine genannt.
BMS-Funktion
(1) Wahrnehmung und Messung Die Messung dient dazu, den Zustand der Batterie zu erfassen.
Dies ist die grundlegende Funktion vonBMS, einschließlich der Messung und Berechnung einiger Indikatorparameter, darunter Spannung, Stromstärke, Temperatur, Leistung, Ladezustand (SOC), Gesundheitszustand (SOH), Leistungszustand (SOP) und Betriebszustand (SOE). Energie).
Der Ladezustand (SOC) gibt allgemein an, wie viel Energie im Akku noch vorhanden ist und liegt zwischen 0 und 100 %. Er ist der wichtigste Parameter im Batteriemanagementsystem (BMS). Der Gesundheitszustand (SOH) beschreibt den Zustand des Akkus (bzw. den Grad der Akkualterung) und entspricht seiner aktuellen Kapazität. Liegt der SOH unter 80 % der Nennkapazität, ist der Akku nicht mehr betriebsbereit.
(2) Alarm und Schutz
Tritt eine Anomalie im Akku auf, kann das Batteriemanagementsystem (BMS) die Plattform alarmieren, um den Akku zu schützen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Gleichzeitig werden die Alarminformationen an die Überwachungs- und Managementplattform gesendet und lösen dort Alarme unterschiedlicher Stufen aus.
Wenn beispielsweise die Temperatur zu hoch ist, trennt das BMS direkt den Lade- und Entladekreis, führt einen Überhitzungsschutz durch und sendet einen Alarm an das Hintergrundsystem.
Lithiumbatterien geben hauptsächlich Warnungen für folgende Probleme aus:
Überladung: Einzelgerät über-Spannung, Gesamtspannung über-Spannung, Aufladung über-aktuell;
Überentladung: einzelne Einheit unter-Spannung, Gesamtspannung unter-Spannung, Entladung über-aktuell;
Temperatur: Die Batteriekerntemperatur ist zu hoch, die Umgebungstemperatur ist zu hoch, die MOS-Temperatur ist zu hoch, die Batteriekerntemperatur ist zu niedrig und die Umgebungstemperatur ist zu niedrig;
Status: Eintauchen in Wasser, Kollision, Umdrehen usw.
(3) Ausgewogenes Management
Der Bedarf anausgewogenes Managemententsteht durch die Inkonsistenz bei der Batterieproduktion und -verwendung.
Aus produktionstechnischer Sicht hat jede Batterie ihren eigenen Lebenszyklus und ihre eigenen Eigenschaften. Keine zwei Batterien sind exakt gleich. Aufgrund von Abweichungen bei Separatoren, Kathoden, Anoden und anderen Materialien können die Kapazitäten verschiedener Batterien nicht vollständig übereinstimmen. Beispielsweise variieren die Kennwerte für Spannungsdifferenz, Innenwiderstand usw. jeder einzelnen Zelle eines 48-V/20-Ah-Akkus innerhalb eines bestimmten Bereichs.
Aus praktischer Sicht verläuft die elektrochemische Reaktion während des Ladens und Entladens einer Batterie nie konstant. Selbst bei ein und demselben Akkupack unterscheiden sich Lade- und Entladekapazität aufgrund unterschiedlicher Temperaturen und Stoßbelastungen, was zu inkonsistenten Zellkapazitäten führt.
Daher benötigt die Batterie sowohl passiven als auch aktiven Spannungsausgleich. Das bedeutet, dass zwei Schwellenwerte für den Beginn und das Ende des Ausgleichs festgelegt werden müssen: Beispielsweise wird in einer Gruppe von Batterien der Ausgleich gestartet, wenn die Differenz zwischen dem Extremwert der Zellspannung und der durchschnittlichen Spannung der Gruppe 50 mV erreicht, und er endet bei 5 mV.
(4) Kommunikation und Positionierung
Das BMS verfügt über ein separatesKommunikationsmodulDas System ist für die Datenübertragung und die Batteriepositionierung zuständig. Es kann die erfassten und gemessenen Daten in Echtzeit an die Betriebsmanagementplattform übermitteln.
Veröffentlichungsdatum: 07.11.2023
