Een batterijbeheersysteem (BMS) is een elektronisch systeem dat is ontworpen om batterijpakketten te monitoren, beheren en beschermen.een cruciale rol spelen bij het verlengen van de levensduur van de batterijHieronder vindt u een gedetailleerde inleiding:

Het begrijpen van cellenwanbalans

In batterijpakketten bestaande uit meerdere cellen, verschillen in cellenimpedantie, temperatuur, zelfontladingskenmerken,en andere factoren kunnen leiden tot variaties in spanning en ladingstoestand (SOC) tussen cellenBijvoorbeeld, tijdens het opladen kunnen sommige cellen volledig opgeladen worden, terwijl andere ondergeladen blijven; tijdens het ontladen, kunnen cellen volledig opgeladen worden, terwijl andere cellen ondergeladen blijven.sommige cellen kunnen overbelast zijn terwijl andere nog over een restlading beschikkenEen onbalans in de cellen kan ervoor zorgen dat bepaalde cellen overladen of overontladen worden, waardoor hun afbraak versnelt en de totale capaciteit en levensduur van het batterijpakket wordt verminderd.

Celbalansmethoden en -principes

• Passieve balancering:Deze methode maakt meestal gebruik van balancerende weerstanden om overtollige energie van overgeladen cellen als warmte te verdrijven, waardoor de spanning over alle cellen wordt gelijkgesteld.en de gemakkelijkheid van implementatieHet verbruikt echter energie tijdens het balanceringsproces, waardoor de efficiëntie van het energieverbruik wordt verminderd.Het is voornamelijk van toepassing tijdens het opladen en is mogelijk niet geschikt voor snelle oplaadscenario's vanwege langere balanstijden.Bijvoorbeeld in het passieve balanceringssysteem van een lithium-ionbatterij, wanneer het BMS een cel met een hogere spanning detecteert, activeert het de aan die cel aangesloten balanceringsweerstand.met een vermogen van meer dan 50 W,

• Actief balanceren:Deze aanpak brengt de overtollige energie actief over van hoog geladen cellen naar minder geladen cellen of belastingen, waardoor energie wordt herverdeeld.verbetering van het laadvermogen en de algemene prestaties van het batterijpakketHet gebruik van een actieve balancering vereist echter duurder en complexere hardwarecomponenten, zoals omvormers, transformatoren en inductoren.in sommige actieve balanceringssystemen, wordt de energie van overladen cellen via een gelijkstroom- gelijkstroomomvormer overgebracht naar onderladen cellen, waardoor een dynamisch evenwicht tussen cellen mogelijk is.

De rol van celbalansering bij het verlengen van de levensduur van de batterij

Naast de balancering van de cellen vervult een BMS andere functies, zoals bescherming tegen overlading/overlading, temperatuurbewaking en thermisch beheer.Deze functies werken synergetisch om batterijpakketten volledig te beschermen.Hieronder vindt u een samenvatting van enkele gerelateerde functies en hun functies:

• Voorkoming van overbelasting en overontlading van individuele cellen: Door de spanning en SOC van elke cel in realtime te controleren en balanceringsmaatregelen te nemen, zorgt het BMS ervoor dat de spanning en SOC van alle cellen binnen een redelijk bereik blijven.Dit voorkomt dat individuele cellen overladen of diep ontladenHet verlengt dus de levensduur van de cellen. Bij elektrische voertuigen bijvoorbeeld, is het mogelijk om de capaciteit van de cellen te verlengen.het BMS maakt gebruik van celbalansering om overbelasting of overontlading van batterijcellen tijdens het opladen en ontladen te voorkomen, waardoor de levensduur van de batterij wordt verlengd
• Verbetering van de consistentie van de batterij:Cellenbalansering zorgt voor uniforme spanning en SOC-niveaus in alle cellen, waardoor de consistentie van het batterijpakket wordt verbeterd.Een meer consistent batterijpakket werkt stabieler en efficiënter tijdens het opladen en ontladenDit vermindert de kans op bijwerkingen in de cellen, vertraagt de afbraak van de capaciteit en verlengt de levensduur van de batterij.Onderzoek wijst uit dat een effectieve celbalansering de levensduur van de batterij met 30% tot 40% kan verlengen
• Het optimaliseren van het energieverbruik van de batterij:Cell balancing maakt volledig gebruik van de energie van elke cel, waardoor de totale capaciteit van het batterijpakket maximaal wordt.Dit voorkomt energieverspilling als gevolg van celongebalantie en voorkomt dat de batterijcapaciteit onderbenut wordt.Als gevolg hiervan werkt het batterijpakket efficiënter en wordt de frequentie van de oplaad-/ontladingscycli bij dezelfde energiebehoefte verminderd.Aangezien de afname van de batterijcapaciteit nauw verband houdt met het aantal oplaad-/ontlaadcycliBijvoorbeeld in energieopslagsystemen zorgt een efficiënte cellenbalansering ervoor dat het batterijpakket dichter bij zijn volledige capaciteit werkt.verbetering van het energieverbruik en verlenging van de levensduur van de batterij
• Het vertragen van het begin van thermische ontsnapping:Een onbalans in de cellen kan leiden tot onevenwichtige warmteopwekking tijdens het opladen en losladen.die de batterij veroudering versnelt en het risico op thermische ontsnapping verhoogtHet balanceren van de cellen helpt bij het handhaven van een consistente temperatuurverdeling binnen het batterijpakket door de cellenstromen en -spanningen te evenaren.vermindering van lokale oververhitting en verlaging van de kans op thermische ontsnappingDit verbetert de veiligheid en levensduur van de batterij. Bijvoorbeeld in lithium-ion batterijpakketten werkt celbalansering samen met thermische beheersystemen om de celtemperatuur effectief te regelen.het vertragen van het begin van thermische ontsnapping en het verlengen van de levensduur van de batterij
• Bescherming tegen overbelasting/overontlading: Door de laad-/ontladingscycli te regelen en overlading of dieplading te voorkomen, vermijdt het BMS overmatige spanning en stroomdruk op batterijcellen,vermindering van onomkeerbare elektrochemische reacties en afname van de capaciteitDit verlengt de levensduur van de batterij.
• Temperatuurbewaking en thermisch beheer:Het BMS controleert continu de temperatuur van de batterij en activeert koelmekanismen of past de laadraten aan indien nodig om oververhitting of extreem lage temperaturen te voorkomenDit vermindert de negatieve effecten van temperatuurschommelingen op de prestaties en levensduur van de batterij en vertraagt de veroudering van de batterij
• Schatting van de ladingstoestand (SOC) en de gezondheidstoestand (SOH): een nauwkeurige schatting van de ladingstoestand en de gezondheidstoestand stelt gebruikers in staat de staat van de batterij en de resterende capaciteit te begrijpen,een redelijk gebruik van de batterij mogelijk te maken en overlading of overontlading te voorkomenOndertussen vergemakkelijkt het vroegtijdig opsporen van capaciteitsvermindering tijdig onderhoud en vervanging, waardoor de prestaties en levensduur van de batterij worden gewaarborgd.

Met de voortdurende vooruitgang in de technologie ontwikkelt BMS zich naar een hogere precisie, grotere intelligentie en verbeterde efficiëntie.gebruik maken van machine learning-algoritmen om de selectie van passieve balancerende weerstanden te optimaliseren op basis van real-time parameters zoals de mate van celongebalantieDe batterij is in staat om de batterij te balanceren, de balanceringstijd en de laadtemperatuur te verbeteren en het energieverbruik te verhogen.de ontwikkeling van draadloos BMS (wBMS) vereenvoudigt het systeemontwerp, verbetert de betrouwbaarheid en biedt meer flexibiliteit en voordelen voor celbalansering en batterijbeheer.