كيف أرتبط البطارية بـ (بي إم إس) ؟

يتطلب تطابق البطارية مع BMS (نظام إدارة البطارية) النظر الشامل في العديد من المعلمات التقنية ،المتطلبات الوظيفية وسيناريوهات التطبيق لضمان السلامة، موثوقية وكفاءة النظام. فيما يلي خطوات موازنة محددة والاعتبارات الرئيسية:

1تأكد من أن المواصفات الجهد والتيار من البطارية وBMS متطابقة

- تطابق الجهد:

- تأكد من أن الجهد الإجمالي لبطارية البطارية داخل نطاق الجهد التشغيلي المسموح به من BMS.يجب أن يتطابق جهد بطارية نظام تخزين الطاقة أو السيارة الكهربائية مع نطاق الجهد الذي يدعمه BMS (e12 فولت، 24 فولت، 48 فولت أو أعلى).

- بالنسبة لبطاريات متصلة بالسلسلة ، تحتاج BMS إلى دعم مراقبة الجهد للبطاريات الفردية (على سبيل المثال ، نطاق الجهد الفردي لبطاريات ليثيوم أيون عادة ما يكون 2.5V ~ 4.2V).

- المطابقة الحالية:

- يجب أن تغطي قدرة الكشف الحالية لـ BMS الحد الأقصى لتيار الشحن / التفريغ لحزمة البطارية لضمان أنها يمكن أن تراقب وتسيطر بدقة على عملية الشحن / التفريغ.

2ضمان توافق بروتوكول الاتصالات

- التطابق البروتوكول:

- هناك حاجة إلى بروتوكولات اتصال متوافقة (مثل CAN أو SPI أو RS-485 أو Bluetooth) بين BMS ونظام إدارة البطارية (مثل BMS والعاكس أو الشاحن أو جهاز تحكم آخر).
- إذا تم استخدام جهاز من طرف ثالث (على سبيل المثال، محول تخزين الطاقة PCS) ، فمن الضروري التأكد من أن بروتوكول الاتصال له متسق مع بروتوكول الخروج من BMS،وإلا قد تكون هناك حاجة إلى محول بروتوكول أو تطوير مخصص.

- تفاعل البيانات:

- تأكد من أن نظام BMS يمكنه إرسال بيانات حالة البطارية (على سبيل المثال الجهد ، التيار ، درجة الحرارة ، SOC / SOH) إلى أنظمة أخرى في الوقت الحقيقي وتلقي أوامر التحكم (على سبيل المثال أوامر الشحن / الفراغ).

3تطابق وظيفة الحماية

- حماية من الإفراط في الشحن / الإفراط في التفريغ:

- يجب أن تتطابق عتبات حماية الإفراط في الجهد والانخفاض في الجهد في نظام BMS مع الخصائص الكيميائية للبطارية (على سبيل المثال،حماية الجهد المفرط للبطاريات الليثيوم أيون عادة ما يتم تعيينها على 4.2 فولت/وحدة وتحت الجهد عند 2.5 فولت/وحدة).

- حماية من التيار الزائد والدائرة القصيرة:

- يجب أن تدعم BMS الحد الأقصى للتيار المستمر لبطارية البطارية ولديها وظيفة قطع التيار الزائد لمنع الأضرار الناجمة عن الدائرة القصيرة أو التيار الكبير.

- تنسيق إدارة الحرارة:

- إذا تم تجهيز مجموعة البطاريات بنظام تبريد، يجب ربط BMS بأجهزة استشعار درجة الحرارة ومسحات الحرارة لضمان أن تكون درجة الحرارة ضمن نطاق آمن.

4التكافؤ بين التكنولوجيا

حدد طريقة الموازنة المناسبة وفقًا لقدرة البطارية وهيكل الاتصال المتوازي المتسلسل لها:

- التساوي السلبي:

- سيناريوهات قابلة للتطبيق: بطاريات ذات سعة صغيرة و عدد سلسلة منخفض (مثل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية).
- الخصائص: التعادل عن طريق استهلاك الطاقة المقاومة، البنية البسيطة ولكن الكفاءة المنخفضة.

- الموازنة النشطة:

- سيناريوهات قابلة للتطبيق: بطاريات ذات سعة كبيرة و عدد كبير من السلاسل (مثل المركبات الكهربائية أو أنظمة تخزين الطاقة).
- الخصائص: الموازنة من خلال نقل الطاقة، الكفاءة العالية ولكن التكلفة العالية (على سبيل المثال حلول شريحة DC-DC ثنائية الاتجاه من كوليت).

5- تطابق بيئة التثبيت والواجهة المادية

- الاتصال الكهربائي:

- سلك بشكل صحيح وفقا لمتطلبات تصميم الأجهزة BMS لضمان موثوقية وانخفاض عائق الدوائر عالية الجهد
- استخدم أسلاك مضادة للشيخوخة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية لتجنب التعامل السيئ أو ارتفاع درجة الحرارة العالية.

- التكيف مع درجة الحرارة والرطوبة:

- اختيار النموذج المناسب وفقًا لمدى تشغيل بيئة BMS (على سبيل المثال ، تحتاج نظام تخزين الطاقة BMS إلى التكيف مع رذاذ الملح في الهواء الطلق ودرجات الحرارة العالية / المنخفضة ،في حين أن EV BMS بحاجة إلى الامتثال للمعايير البيئية الداخلية).

6الاختبار والتحقق من صحة

- اختبار وظيفي:

- التحقق مما إذا كانت دقة اكتساب الجهد والتيار ودرجة الحرارة من BMS تلبي المعايير (على سبيل المثال متطلبات دقة SOE لبرنامج BMS لتخزين الطاقة ، خطأ SOC ≤ 3% لبرنامج BMS EV).
- محاكاة ظروف العمل القاسية (على سبيل المثال الشحن السريع والفراغ، ارتفاع درجة الحرارة، الدائرة القصيرة) لاختبار سرعة استجابة الحماية من BMS.

- اختبار HIL (أجهزة في الحلقة):

- التحقق من قدرة BMS على العمل مع البطارية والحمل، ومعدات الشحن من خلال أدوات المحاكاة

7اختيار سيناريو التكيف

- نظام تخزين الطاقة:

- يحتاج إلى دعم دورات شحن وتفريغ طويلة ، ولديه تقدير دقيق للغاية للطاقة المتبقية ، ويتكيف مع البيئات الخارجية (على سبيل المثال رذاذ الملح ، درجة حرارة عالية ومنخفضة).
- الرجوع إلى معيار GB / T 34131-2023 والانتباه إلى مراقبة مقاومة العزل والتوافق متعدد البروتوكولات.

- سيارات كهربائية:

- التركيز على السلامة في الوقت الحقيقي والخفيفة الوزن والجهد العالي (على سبيل المثال ، الاتصال السريع وحماية التأخير المنخفض وفقًا لـ GB / T 38661-2020).
- يمكن أن تكون هناك حاجة إلى نظام BMS لاسلكي (على سبيل المثال حل Tesla) لتبسيط حزام الأسلاك.

8التحقق من التوافق من قبل طرف ثالث

- التطابق مع عاكس (PCS):

- التأكد من أن بروتوكول الاتصال، ومدى الجهد/التيار، ومنطق الحماية من BMS ومحول تخزين الطاقة متسقة

- تكييف خوارزمية البرمجيات:

- إذا كانت هناك حاجة إلى خوارزميات محددة، تأكد من أن برنامج BMS الدائم يدعم أو يمكن تخصيصه.

الأسئلة المتكررة والحلول

- المشكلة الأولى: ضعف معادلة BMS:

- تحقق مما إذا كانت طريقة الموازنة تتطابق مع خصائص مجموعة البطاريات (على سبيل المثال، البطاريات ذات السعة الكبيرة تحتاج إلى موازنة نشطة).

- المشكلة الثانية: انقطاع الاتصال

-تأكد من أن نسخة البروتوكول ومعدل البود ودرع الإشارة تلبي المتطلبات

-المسألة الثالثة: الحماية الزائفة

-تعديل عتبة جهاز الاستشعار، أو تحقق من الأسلاك للاتصال السيئ.

خلاصة.

من الضروري النظر بشكل شامل في البطاريات المتطابقة و BMS من أبعاد متعددة مثل المعلمات الكهربائية ، بروتوكولات الاتصال ، منطق الحماية ، القدرة على التكيف مع البيئة ،والتحقق من الاختباربالنسبة للأنظمة المعقدة (مثل تخزين الطاقة أو المركبات الكهربائية) ، يوصى بالرجوع إلى معايير الصناعة (مثل GB / T) وإجراء اختبارات HIL صارمة لضمان نظام آمن وموثوق به.إذا كنت تستخدم نظام BMS غير أصلي، يجب إيلاء اهتمام خاص لتوافق البروتوكولات وشهادة الطرف الثالث.