Hoe kies je de juiste BMS voor een lithium-ionbatterij?
De keuze van een geschikt batterijbeheersysteem (BMS) voor lithium-ionbatterijpakketten vereist een uitgebreide beschouwing van de batterijparameters, toepassingsscenario's, functionele vereisten,kosteneffectiviteit en andere factorenHieronder volgt een gedetailleerde selectiegids:
I. Begrip van de belangrijkste parameters van de batterij
1Spanning en capaciteit
- Het nominale en totale spanningsbereik (bijv. de nominale spanning van een 16S Li-ion batterijpakket is 57,6 V en de laadspanning 67.2V) heeft rechtstreeks invloed op de keuze van het spanningsbewakingsbereik van het BMS
- De capaciteit (bijv. 25,5Ah) bepaalt de huidige verwerkingscapaciteit van het BMS, die moet overeenkomen met de maximale laad- en ontladingsstromen (bijv.als de maximale continue ontladingsstroom van de batterij 25A is, moet het BMS ≥ 25A-stroombescherming ondersteunen)
2.oplaad/ontlading multiplier en levensduur van de cyclus
- High-rate (bijv. 2C of 3C) batterijen vereisen een BMS die een snelle oplaad/ontladingsregeling ondersteunt om overstromingen te voorkomen.
- De levensduur van de cyclus (bv. 300 cycli) moet worden gecombineerd met de evenwichtingsbeheerscapaciteit van het BMS om de afname van de capaciteit te vertragen.
3Temperatuurbereik en interne weerstand
- Voor het bedieningstemperatuurbereik (bijv. 0-45°C bij opladen, -20-60°C bij ontladen) moet het BMS beschikken over een brede temperatuurzonebewakings- en warmtebeheersfunctie.
- Een lage interne weerstand (bv. ≤ 120mΩ) vermindert het energieverlies en vereist dat het BMS een nauwkeurige spanningsopname (± 3mV) ondersteunt om de gelijkstelling te optimaliseren.
I.Duidelijke vereisten voor toepassingsscenario's
De nadruk op BMS varieert aanzienlijk van scenario tot scenario:
1.elektrisch voertuig
- Dynamische reactie:Er is een hoge precisie van SOC-schatting en real-time controle vereist, en CAN-buscommunicatie wordt ondersteund om interactie met het hele voertuigsysteem te realiseren.
- Veiligheidsvereisten:de bescherming tegen meervoudige invloeden (overspanning, onderspanning, kortsluiting, enz.) en de aanpassing aan trillingen, hoge temperaturen en andere ruwe omgevingen.
2. Energieopslagsystemen
- Stabiliteit:De nadruk wordt gelegd op een evenwichtig beheer in het kader van cycli op lange termijn en ondersteunt TCP/IP-communicatieprotocollen om zich aan te passen aan het netwerk.
- Kostencontrole:de modulaire of master-slave-architectuur bevorderen om de eenheidskosten van energieopslag te verlagen.
3Draagbare apparatuur
- Volume en energieverbruik:kiezen voor een BMS met een hoge integratie en een laag stroomverbruik, zoals een enkelchipprogramma (bijv. MAGIC AMG86-serie)
- Vereenvoudigde functionaliteit:complexe communicatie-interfaces kunnen worden weggelaten en de basisbeschermingsfuncties behouden
III. Kernfunctioneel vereisten
1.Nauwkeurigheid van de controle
- Voor de berekening van de SOC/SOH moet de nauwkeurigheid van de spanningsopname ≤ ± 3mV en de temperatuurdetectiefout ≤ 1°C zijn.
2Een evenwichtig beheer
- Actieve gelijkstelling (bv. gelijkstroom/ gelijkstroomconversie) is geschikt voor batterijpakketten met een groot vermogen en gelijkstellingsstromen ≥ 1A kunnen spanningsverschillen effectief verminderen
- Passieve gelijkstelling is goedkoop, maar alleen geschikt voor kleine capaciteit of lage vermenigvuldiging toepassingen
3. Beveiligingsmechanismen
- Moet overlading, overlading, overstroom, kortsluiting, overtemperatuurbescherming omvatten, en sommige scenario's vereisen redundant ontwerp (bijv. dubbele MOSFET's).
4- Communicatieprotocol compatibiliteit
- Elektrische voertuigen: CAN-bus (bv. Seplos BMS ondersteunt communicatie met Pylontech, Growatt-omvormers).
- Energieopslagsystemen: RS485 of Ethernet, ondersteunt parallelle verbinding van meerdere machinesIV. Topologie en hardware selectie
IV. Topologie en hardware selectie
1Gecentraliseerde BMS
-
Voordelen:lage kosten, geschikt voor batterijpakketten op kleine schaal (bijv. elektrisch gereedschap).
-
Nadelen:slechte schaalbaarheid, complexe probleemoplossing
2Distribueerd BMS
- Voordelen:modulair ontwerp, eenvoudig te onderhouden, geschikt voor grootschalige energieopslagsystemen.
- Nadelen:hoge hardware kosten, ingewikkelde bedrading
3Meester-slaaf BMS
-
Het balanceren van kosten en schaalbaarheid, gewoonlijk gebruikt in middelgrote tot grote batterijpakketten voor elektrische voertuigen.