Система управления батареями (BMS) для литий-ионных аккумуляторов: основа производительности и безопасности - AYAA TECHNOLOGY CO., LTD

Литий-ионные аккумуляторы и система управления батареями Литий-ионные аккумуляторы стали краеугольным камнем современных технологий, питающих все, от портативной электроники до крупномасштабного промышленного оборудования и электромобилей.   Они имеют значительные преимущества по сравнению со старыми химическими составами аккумуляторов, такими как свинцово-кислотные, включая более высокую плотность энергии, меньший вес, большую эффективность, более быстрые возможности зарядки и более длительный срок службы. Тем не менее, эта повышенная производительность имеет присущую ему чувствительность.   Литий-ионные элементы особенно подвержены повреждениям при работе вне определенных параметров напряжения, тока и температуры, которые в совокупности называются их безопасной рабочей зоной (SOA).   Эксплуатация за пределами этой SOA может привести к снижению производительности, сокращению срока службы и, что особенно важно, к значительным рискам безопасности, включая тепловой разгон и возгорание.   Чтобы снизить эти риски и использовать весь потенциал литий-ионных технологий, необходима сложная система управления и мониторинга: система управления батареями (BMS).   BMS, которую часто называют «мозгом» литий-ионного аккумулятора, представляет собой набор интегрированного аппаратного и программного обеспечения, предназначенного для контроля и управления производительностью и безопасностью аккумуляторной батареи.   Его основная цель тройственна: обеспечить безопасную работу аккумуляторной батареи, оптимизировать ее производительность и максимально увеличить срок ее службы.   Эта статья будет посвящена ... - AYAA TECHNOLOGY CO., LTD

Все новости...

Домашняя О нас События и новости Система управления аккумуляторными батареями (BMS) для литий-ионных аккумуляторов: основа производительности и безопасности

Система управления аккумуляторными батареями (BMS) для литий-ионных аккумуляторов: основа производительности и безопасности

Литий-ионные аккумуляторы и система управления батареями

 

Литий-ионные аккумуляторы стали краеугольным камнем современных технологий, приводя в действие все, от портативной электроники до крупномасштабного промышленного оборудования и электромобилей.

 

Они имеют значительные преимущества по сравнению со старыми химическими составами аккумуляторов, такими как свинцово-кислотные, включая более высокую плотность энергии, меньший вес, большую эффективность, более быстрые возможности зарядки и более длительный срок службы, систему управления батареями (BMS). Тем не менее, эта повышенная производительность имеет присущую чувствительность.

 

Литий-ионные элементы особенно подвержены повреждениям при работе вне определенных параметров напряжения, тока и температуры, которые в совокупности называются их безопасной рабочей зоной (SOA).

 

Эксплуатация за пределами этой SOA может привести к снижению производительности, сокращению срока службы и, что особенно важно, к значительным рискам безопасности, включая тепловой разгон и возгорание.

 

Чтобы снизить эти риски и использовать весь потенциал литий-ионных технологий, необходима сложная система управления и мониторинга: система управления батареями (BMS).

 

BMS, которую часто называют «мозгом» литий-ионного аккумулятора, представляет собой набор интегрированного аппаратного и программного обеспечения, предназначенного для контроля и управления производительностью и безопасностью аккумуляторной батареи.

 

Его основная цель тройственна: обеспечить безопасную работу аккумуляторной батареи, оптимизировать ее производительность и максимально увеличить срок ее службы.

 

В этой статье мы углубимся в мир BMS, исследуем ее жизненно важные функции, подчеркнем ее важность как для безопасности, так и для производительности, объясним принципы ее работы и ключевые технологии, опишем различные системные архитектуры, обсудим ее широкое применение, а также затронем роль данных, диагностики и передовых методов проектирования в ее разработке.

 

Это направлено на то, чтобы предоставить специалистам в области производства, инженерам и всем, кто интересуется аккумуляторными технологиями, четкое и всестороннее понимание этого важнейшего компонента.

 

Фундаментальная роль: что делает BMS

 

По своей сути, BMS — это специальная технология для контроля за аккумуляторной батареей. Хотя мы часто говорим об управлении «батареей», фактические функции мониторинга и управления применяются на уровне отдельных элементов батареи или групп ячеек, известных как модули в рамках более крупной сборки. Контроль, обеспечиваемый BMS, обычно включает в себя мониторинг состояния батареи, обеспечение защиты, оценку ее рабочего состояния, постоянную оптимизацию производительности и передачу данных на внешние устройства.

 

Типичная система управления аккумулятором обычно состоит из ключевых функциональных компонентов, каждый из которых играет жизненно важную роль в защите литий-ионного аккумулятора от потенциальных проблем. Эти функции гораздо более обширны, чем у более простого балансировочного устройства.

 

Основные функции системы управления батареями:

 

Мониторинг параметров:BMS постоянно отслеживает критические рабочие параметры аккумуляторной батареи.

 

Мониторинг напряжения ячейки:Он контролирует напряжение не только всего аккумуляторного блока, но и, что более важно, напряжение каждого элемента или модуля в блоке. Это имеет решающее значение, поскольку повреждение может произойти при перезарядке элементов (слишком высокое напряжение) или чрезмерной разрядке (слишком низкое напряжение). Работа за пределами этих пределов напряжения, особенно верхнего предела во время зарядки, может привести к быстрому повышению напряжения и потенциально опасным уровням. BMS должна знать эти пределы и принимать решения на основе близости к этим пороговым значениям.

 

Мониторинг тока:BMS контролирует ток, поступающий в аккумуляторную батарею (зарядка) и выходящий из нее (разряженный). Литий-ионные элементы имеют различные ограничения на зарядку и разрядку тока, и хотя они могут выдерживать более высокие пиковые токи в течение коротких периодов времени, непрерывные ограничения тока указываются производителями. BMS применяет эти ограничения, иногда включая мониторинг пикового тока для обработки резких изменений нагрузки или обнаружения короткого замыкания.

 

Мониторинг температуры:Мониторинг температуры аккумуляторной батареи или отдельных модулей имеет важное значение. Температура существенно влияет на производительность, срок службы и безопасность литий-ионных аккумуляторов. Работа за пределами определенных температурных диапазонов может снизить емкость, ускорить старение, а при высоких экстремальных условиях привести к тепловому разгону.

 

battery management system for lithium ion batteries

 

Балансировка батареи (выравнивание):

 

Это критически важная функция для многоэлементных аккумуляторных блоков. Аккумуляторные элементы, даже из одной производственной партии, могут иметь небольшие различия в емкости.

 

Со временем эти различия, усугубляемые саморазрядом, цикличностью заряда/разряда, температурными эффектами и старением, приводят к изменению состояния заряда (SOC) от клетки к клетке.

 

Несбалансированная упаковка означает, что некоторые элементы достигают полного предела заряда или разряда раньше других.

 

Это ограничивает общую полезную емкость батареи (емкость батареи ограничена самой слабой ячейкой) и может привести к преждевременному старению более сильных ячеек, поскольку BMS прекращает зарядку или разрядку в зависимости от индивидуальных пределов ячеек.

 

BMS использует балансировку, чтобы элементы в аккумуляторной батарее имели одинаковое состояние заряда.

 

Оценка состояния заряда (SOC):

BMS оценивает и отслеживает оставшуюся электрическую энергию батареи, функционируя во многом как указатель уровня топлива. Он делает это, постоянно отслеживая количество энергии, входящей и выходящей из аккумулятора, и контролируя напряжение ячеек. Хотя SOC не поддается прямому измерению, BMS оценивает его с помощью различных методов.

 

Оценка состояния здоровья (SOH):

BMS собирает данные о сроке службы батареи, которые можно использовать для оценки ее общего состояния и уровня деградации.

 

Обнаружение и устранение неисправностей:

BMS может обнаруживать аномальные условия, такие как внутреннее короткое замыкание или ослабленные соединения, и принимать защитные меры.

 

Связь с внешними системами:

BMS передает критически важные данные и информацию о состоянии внешним устройствам, таким как зарядные устройства, инверторы, нагрузочное оборудование, дисплеи или интегрированные телематические системы.

 

Незаменимая важность BMS

Наличие прочной BMS не просто выгодно; это имеет решающее значение для безопасной, надежной и эффективной работы литий-ионных аккумуляторных батарей, особенно в сложных приложениях, таких как промышленное оборудование, электромобили и крупные системы хранения энергии.

 

Обеспечение безопасности:Это широко упоминается как наивысшая важность BMS. Литий-ионные аккумуляторы, несмотря на свои эксплуатационные преимущества, содержат легковоспламеняющийся жидкий электролит.

 

Их эксплуатация за пределами их тесной безопасной рабочей зоны (SOA) может привести к опасным последствиям. BMS является основным защитником от этих опасностей посредством:

Предотвращение перезарядки и чрезмерной разрядки, которые могут необратимо повредить элементы и привести к тепловому разгону.

 

Защита от перепадов температур. Чрезмерное нагревание, особенно во время быстрой зарядки/разрядки, ускоряет деградацию и может вызвать тепловой разгон – самоподдерживающийся, часто неугасимый пожар.

 

Низкие температуры, особенно ниже 0°C, делают зарядку опасной из-за риска образования металлического литиевого покрытия на аноде, что приводит к необратимым повреждениям и повышенным проблемам безопасности. BMS активно контролирует и управляет температурой.

 

Защита от перегрузки по току и короткого замыкания, которые также представляют значительный риск теплового разгона.

 

Принятие немедленных защитных мер, таких как выключение аккумулятора, при обнаружении небезопасных условий.

 

Резкое отключение, характерное для литий-ионных аккумуляторов при разрядке, в отличие от постепенного затухания свинцово-кислотных, является результатом того, что BMS защищает элементы от вредных состояний низкого напряжения.

 

Продление срока службы батареи и повышение надежности: BMS играет решающую роль в максимальном увеличении срока службы и надежности аккумуляторной батареи.

 

Предотвращая работу за пределами SOA (напряжения, тока, температурных пределов), BMS защищает элементы от условий, вызывающих преждевременное старение и деградацию.

 

Эффективная балансировка батареи предотвращает чрезмерную нагрузку на отдельные элементы из-за несоответствия, гарантируя, что весь аккумулятор стареет более равномерно, а срок службы не ограничен одним слабым элементом.

 

Поддержание батареи в оптимальном диапазоне температур (часто называемом «областью Златовласки», например, 30-35 °C) обеспечивает производительность и продлевает срок службы.

 

Оптимизация производительности и полезной емкости:

 

Балансировка батареи является ключом к раскрытию полного потенциала производительности литий-ионного аккумулятора.

 

Выравнивая состояние заряда (SOC) для всех ячеек или модулей, BMS гарантирует, что батарея может обеспечить максимальную проектную емкость и мощность, предотвращая ограничение полезной энергии ограничениями самых слабых ячеек.

Упрощение обслуживания:

 

По сравнению с аккумуляторными технологиями, такими как свинцово-кислотные, которые требуют регулярного ручного обслуживания, такого как полив, проверка pH и выравнивание температуры, BMS автоматизирует многие функции мониторинга и защиты для литий-ионных аккумуляторов.

 

Это значительно снижает нагрузку на внутреннее управление, сводит к минимуму время простоя на техническое обслуживание и снижает связанные с этим затраты на рабочую силу. Данные BMS также могут указывать на потенциальные проблемы, что позволяет проводить профилактическое обслуживание до того, как произойдут катастрофические сбои.

 

Как работает BMS: основные механизмы

Понимание основных функций BMS требует изучения механизмов, лежащих в основе ее работы, особенно в отношении электрической защиты, управления температурным режимом и управления емкостью.

 

Электрическая защита (по току и напряжению): BMS реализует электрическую защиту, постоянно контролируя уровни тока и напряжения в соответствии с определенными пределами безопасной рабочей зоны (SOA).

 

При приближении к высокому пределу напряжения во время зарядки BMS может потребовать постепенного снижения зарядного тока или полностью прекратить его.

 

Аналогичным образом, при приближении к нижнему пределу напряжения во время разряда он может запросить подключенные нагрузки для снижения их текущих потребностей.

 

Например, в случае электромобиля это может привести к снижению доступного крутящего момента для двигателя.

 

BMS часто включает гистерезис вокруг пороговых значений напряжения для предотвращения быстрого переключения или «вибрации».

 

Для защиты по току BMS обеспечивает соблюдение максимальных ограничений непрерывного тока и может интегрировать ток в течение коротких периодов времени для обнаружения и реагирования на экстремальные пики, такие как те, которые вызваны коротким замыканием, при этом сохраняя при этом высокие пиковые нагрузки, которые не являются чрезмерными по продолжительности.

 

Управление температурным режимом:Управление температурой имеет жизненно важное значение из-за его влияния на производительность, срок службы и безопасность.

 

Отопление:В то время как литий-ионные батареи работают при низких температурах лучше, чем некоторые другие химические вещества, их емкость уменьшается, а зарядка ниже 0 ° C (32 ° F) особенно опасна из-за риска необратимого повреждения от литиевого покрытия. BMS может контролировать нагрев для повышения температуры аккумуляторной батареи.

 

Это можно сделать с помощью энергии от внешнего источника переменного тока, отдельной батареи, предназначенной для обогрева, или путем выкачивания энергии из первичного аккумулятора, если расход нагревателя небольшой.

 

В теплогидравлических системах может использоваться электрический нагреватель для нагрева охлаждающей жидкости, циркулирующей по блоку.

 

Инженеры-проектировщики BMS также могут использовать такие приемы, как активация внутренней силовой электроники, связанной с управлением мощностью, для выработки некоторого тепла.

 

Зарядка холодных элементов вредна, поэтому BMS обеспечивает достаточную температуру, прежде чем разрешить зарядку, особенно быструю зарядку, которая может быть ограничена ниже 5°C.

 

Охлаждение:Для минимизации потери производительности и предотвращения преждевременного старения из-за чрезмерного нагрева требуется охлаждение.

 

Охлаждение может быть пассивным, полагаясь на окружающий поток воздуха (как в движущемся электромобиле), который может быть улучшен с помощью таких функций, как датчики скорости воздуха и автоматически регулирующие воздушные заслонки.

 

Также распространено активное охлаждение с использованием вентиляторов (которые могут выравнивать температуру батареи с температурой окружающей среды) или теплогидравлических систем, которые циркулируют охлаждающую жидкость через теплообменник и охлаждающие пластины, контактирующие с модулями аккумулятора.

 

BMS контролирует температуру по всему блоку и управляет нагревательными и охлаждающими элементами (например, клапанами открытия/закрытия в гидравлической системе) для поддержания батареи в узком оптимальном диапазоне температур, например, 30-35 °C.

 

Управление мощностями (балансировка):В основе управления емкостью лежит выравнивание уровня заряда (SOC) по всей аккумуляторной батарее.

 

Аккумуляторные батареи, образованные путем последовательного соединения ячеек, имеют решающее значение для достижения желаемого общего напряжения аккумулятора.

 

Несоответствие SOC между ячейками в стеке создает дилемму во время зарядки: ячейка с самым высоким SOC первой достигает своего предела напряжения, заставляя BMS прекращать зарядку для этой секции до того, как другие ячейки будут заполнены, оставляя емкость батареи ограниченной самой слабой ячейкой.

 

Пассивный баланс:Это более простой метод. Он включает в себя отвод небольшого количества энергии из ячеек с более высоким SOC, обычно во время цикла зарядки, с помощью транзисторного переключателя и разрядного резистора параллельно каждой ячейке.

 

Когда BMS обнаруживает, что ячейка приближается к пределу заряда, она шунтирует ток вокруг этой ячейки, позволяя менее заряженным элементам под ней продолжать получать зарядный ток.

 

Этот метод эффективно опускает все элементы до уровня самой слабой ячейки, гарантируя, что они заряжаются одинаково с этой точки. Несмотря на простоту реализации, он тратит энергию в виде тепла.

 

Активная балансировка:Этот метод является более сложным. Вместо того, чтобы просто рассеивать избыточную энергию из ячеек с высоким SOC, он перераспределяет этот заряд в ячейки с более низким SOC.

 

Как правило, это более эффективно, чем пассивная балансировка.

 

Как пассивные, так и активные методы балансировки направлены на то, чтобы элемент или модуль видели зарядный ток, отличный от общего тока аккумулятора, либо путем удаления заряда из наиболее заряженных элементов (давая запас для других), либо путем перенаправления заряда вокруг наиболее заряженных элементов (позволяя другим заряжаться дольше).

 

Эффективная балансировка имеет решающее значение для максимального увеличения срока службы и полезной емкости аккумуляторной батареи.

 

BMS и балансировщик аккумулятора: важно отличать полноценную систему управления аккумулятором от более простых балансировочных устройств.

 

В некоторых литий-ионных аккумуляторах, особенно в менее требовательных приложениях, таких как ноутбуки, могут использоваться балансировщики аккумуляторов.

 

Они, как правило, имеют ограниченную функциональность, в первую очередь оптимизируя напряжение ячейки и предлагая базовую защиту от перегрузки/пониженного тока во время зарядки.

 

Их основная цель — обеспечить одинаковое состояние заряда ячеек. Однако комплексная BMS необходима для таких приложений, как промышленное оборудование.

 

BMS отслеживает гораздо больше важных параметров, включая колебания температуры и истинное состояние заряда, а не только напряжение во время зарядки.

 

По сравнению с простым балансиром, BMS предназначен для управления температурой, привычками зарядки и уровнем заряда, предлагая гораздо более широкие возможности защиты и управления.

 

Архитектура системы BMS (топологии)

Объем конструкции и реализованные функции BMS коррелируют со стоимостью, сложностью и размером аккумуляторной батареи, а также с требованиями к безопасности, сроку службы и сертификации приложения.

 

Системы управления батареями можно классифицировать на основе их физической и электронной архитектуры или топологии, которая определяет, как блоки контроля и управления подключаются к аккумуляторным элементам или модулям.

 

Централизованная архитектура:В этой топологии в сборе аккумуляторной батареи есть один основной блок BMS. Все элементы или модули батареи напрямую подключены к этому центральному блоку.

 

Преимущества:Эта архитектура, как правило, более компактна и часто является наиболее экономичным подходом, так как существует только одна основная система.

 

Недостатки:Для больших аккумуляторных блоков подключение всех отдельных элементов или модулей непосредственно к одной точке требует обширной проводки, кабелей и разъемов, что может усложнить сборку, устранение неполадок и обслуживание.

 

Модульная архитектура:По концепции аналогична централизованной системе, но функциональность BMS разделена на несколько дублируемых модулей. Каждый модуль назначен на соседнюю часть аккумуляторной батареи и имеет свой пучок проводов и соединений. Эти подмодули могут работать под контролем основного модуля BMS, который отслеживает их состояние и обменивается данными с внешними источниками.

 

Преимущества:Модульный характер упрощает поиск и устранение неисправностей и обслуживание по сравнению с полностью централизованной системой. Кроме того, эту архитектуру проще масштабировать для более крупных аккумуляторных блоков.

 

Недостатки:Общие затраты, как правило, немного выше из-за дублирования оборудования. Также могут быть дублированные функции, которые не полностью используются во всех приложениях.

 

Первичная/подчиненная (ведущая/ведомая) архитектура:Концептуально это похоже на модульную топологию, но с четкой иерархией и разделением труда. Подчиненные или «ведомые» блоки в первую очередь сосредоточены на передаче информации об измерениях от ячеек или модулей. Центральный первичный или «ведущий» блок отвечает за основные вычисления, логику управления и связь с внешними системами.

 

Преимущества:Поскольку подчиненные устройства проще (в основном измерение), общие затраты могут быть ниже, чем при использовании полностью модульной системы. Эта структура также может иметь меньшие накладные расходы и меньше неиспользуемых функций.

 

Распределенная архитектура:Эта топология существенно отличается. Вместо центральных или полуцентральных блоков с пучками проводов, идущих к ячейкам, электронное оборудование и программное обеспечение интегрированы непосредственно в плату управления, размещенную на контролируемой ячейке или модуле или внутри них.

 

Преимущества:Такой подход значительно сокращает объем проводки, требуя всего нескольких датчиков и проводов связи между соседними распределенными модулями BMS. Каждый блок более автономен, выполняя свои локальные вычисления и коммуникации.

 

Недостатки:Интегрированный характер, часто находящийся глубоко внутри экранированного модуля, может сделать поиск и обслуживание потенциально проблематичными. Затраты также, как правило, выше, потому что в структуре аккумуляторной батареи больше отдельных блоков BMS.

 

Выбор топологии в значительной степени зависит от конкретных требований аккумуляторной батареи и ее предполагаемого применения, а также от таких факторов, как размер, стоимость, требования к производительности и простота обслуживания.

 

Применение в различных отраслях промышленности

Учитывая их важнейшую роль в безопасности, производительности и сроке службы, технология BMS является неотъемлемой частью успешного развертывания литий-ионных аккумуляторов в широком спектре отраслей промышленности и областей применения.

 

Промышленное оборудование:Литий-ионные аккумуляторы с питанием от BMS все чаще используются в погрузочно-разгрузочном оборудовании, таком как вилочные погрузчики с противовесом, 3-колесные вилочные погрузчики, вилочные погрузчики с узкими проходами, концевые райдеры, центральные райдеры и тележки для поддонов по рации. Они также необходимы в автоматизированных транспортных средствах (AGV) и автономных мобильных роботах (AMR), используемых в производстве и логистике. BMS в этих приложениях упрощает управление автопарком, предоставляя данные для профилактического обслуживания, отслеживая шаблоны использования и обеспечивая удаленный мониторинг для раннего выявления потенциальных проблем.

 

Электромобили (EV):От легковых автомобилей до коммерческого транспорта и наземного вспомогательного оборудования (GSE) в аэропортах, такого как тягачи с обратной связью, ленточные погрузчики и буксиры для багажа, BMS имеет основополагающее значение. Он управляет сложными взаимодействиями между аккумуляторной батареей, двигателем и системой зарядки, обеспечивая безопасность в динамичных условиях вождения и зарядки, а также оптимизируя запас хода. Управление температурой, особенно теплово-гидравлическое охлаждение, особенно важно в аккумуляторных батареях для электромобилей высокой мощности.

 

Системы накопления возобновляемой энергии:BMS играют жизненно важную роль в интеграции литий-ионных аккумуляторов с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная и ветровая, как для бытовых автономных систем, так и для крупномасштабных промышленных солнечных установок и аккумуляторных систем хранения энергии (BESS). Эти системы могут включать в себя блоки с очень высоким напряжением и током, что делает функциональную безопасность, управляемую BMS, первостепенной.

 

Мобильные и рекреационные приложения:Литий-ионные аккумуляторы с BMS популярны в автофургонах, фургонах и различных морских приложениях, таких как парусники, троллинговые моторы и каяки. BMS обеспечивает надежную подачу питания и безопасную зарядку от различных источников в потенциально сложных условиях окружающей среды.

 

Электроника:Несмотря на то, что иногда используются более простые балансировщики, более продвинутая персональная электроника, такая как ноутбуки, часто включает в себя определенную степень управления батареей для контроля заряда, предоставления информации о топливе и обеспечения базовой защиты. Даже в этих небольших форматах неправильное управление может привести к значительному повреждению или возгоранию.

 

Во всех этих приложениях BMS преобразует присущую литий-ионному химическому составу плотность энергии и эксплуатационные характеристики в практичные, надежные и безопасные энергетические решения.

 

Продвинутые аспекты:Данные, диагностика и проектирование

Помимо своих основных функций защиты и управления, BMS также служит важным источником данных и может поддерживаться передовыми инженерными технологиями.

 

Сбор и диагностика данных:Комплексная система управления питанием непрерывно отслеживает и регистрирует данные со всех элементов батареи и аккумулятора в целом.

 

Этот обширный набор данных, включающий подробную информацию о напряжении, токе, температуре, SOC и шаблонах использования, бесценен.

 

Он используется внутри BMS для управления в режиме реального времени (например, для алгоритмов балансировки или оценки состояния), но также имеет решающее значение для внешней диагностики, устранения потенциальных проблем и понимания поведения батареи с течением времени.

 

Эти данные могут быть использованы для разработки стратегий профилактического обслуживания, помогая выявлять проблемы до того, как они станут катастрофическими.

 

Интеграция с внешними системами и удаленный мониторинг: Сопряжение BMS с внешними системами, такими как телематические блоки, позволяет получить удаленный доступ к собранным данным, часто через облако.

 

Это позволяет в режиме реального времени отслеживать состояние и состояние аккумуляторных батарей для целых парков или распределенных энергетических систем.

 

Удаленный мониторинг позволяет получить представление о схемах использования оборудования и привычках зарядки, что позволяет руководителям операций принимать обоснованные решения по оптимизации использования, снижению затрат и максимальному увеличению времени безотказной работы.

 

Моделирование и проектирование при разработке BMS: Сложность и критическая роль проектирования BMS в области безопасности требуют строгих инженерных процессов.

 

Инструменты моделирования являются ценным союзником в изучении и решении задач проектирования во время разработки оборудования, создания прототипов и тестирования.

 

Используя точные модели литий-ионных элементов и предложенную архитектуру BMS, инженеры могут создать «виртуальный прототип».

 

Это позволяет безболезненно исследовать различные функции контроля BMS и тестировать систему в соответствии с широким спектром сценариев работы батарей и окружающей среды, включая сложные пограничные случаи и наихудшие условия, задолго до создания физического оборудования.

 

Моделирование помогает выявлять и исследовать проблемы реализации на ранних стадиях, проверять производительность и функциональную безопасность, сокращать время разработки и повышать уверенность в том, что первые прототипы оборудования будут прочными и надежными.

 

Усовершенствованные платформы имитационного моделирования предлагают обширные библиотеки моделей электрических, цифровых, управляющих и теплогидравлических компонентов, а также инструменты для статистического анализа, анализа напряжений и неисправностей.

 

Незаменимый мозг

Система управления литий-ионными батареями — это гораздо больше, чем просто защитная цепь; сложный «мозг» делает высокопроизводительную литий-ионную технологию жизнеспособной и безопасной для бесчисленных применений.

 

Его способность непрерывно контролировать ключевые параметры, точно оценивать состояния, балансировать энергию ячеек, управлять тепловыми условиями, обнаруживать неисправности и взаимодействовать с внешними системами имеет основополагающее значение для снижения чувствительности, присущей литий-ионной химии.

 

Обеспечивая работу в безопасных пределах, оптимизируя процессы зарядки и разрядки, а также поддерживая баланс элементов, BMS вносит непосредственный вклад в безопасность аккумуляторной батареи, оптимизирует ее производительность и полезную емкость, а также значительно продлевает срок ее службы.

 

От питания промышленных транспортных средств и электромобилей до хранения возобновляемой энергии и портативных устройств — надежность и безопасность литий-ионных аккумуляторов почти полностью зависят от эффективности их системы управления батареями.

 

По мере того, как литий-ионные технологии продолжают развиваться и находить новые применения, роль и сложность BMS будут только расти, еще больше укрепляя ее позиции в качестве важного ключевого компонента.

 

Contact Us

Пообщайтесь с нами в чате

Оставьте свое сообщение

  • Сообщение