Тестирование системы управления батареями (BMS) 

Обзор  

Система управления батареями (BMS) — это основная система управления, используемая для мониторинга, контроля и управления аккумуляторными батареями. Ее основные задачи — обеспечение безопасной работы батарей, оптимизация их производительности и максимальное увеличение срока службы.

Часть 1. Общая информация о системе BMS.

В условиях глобального энергетического кризиса и обострения загрязнения окружающей среды энергетический переход стал неизбежной тенденцией. Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, в последние годы привлекают широкое внимание, что приводит к быстрому промышленному развитию. Однако эти источники энергии характеризуются прерывистостью и нестабильностью, что требует эффективных систем хранения энергии для хранения и распределения электроэнергии, обеспечивая тем самым стабильное и непрерывное энергоснабжение.

Аккумуляторы, как важнейшие устройства хранения энергии, в последние годы пережили стремительное развитие. В частности, литий-ионные батареи стали основным устройством хранения энергии благодаря своим выдающимся преимуществам, таким как высокая плотность энергии, длительный срок службы и низкий уровень саморазряда, и в настоящее время широко используются в электромобилях, системах хранения энергии и портативных электронных устройствах. С быстрым расширением рынка электромобилей и продолжающимся ростом спроса на системы хранения энергии в электросетях масштабы применения аккумуляторов будут и дальше расширяться.

Требования к управлению батареями

✅ Сложность характеристик батареи

На производительность батареи влияет множество факторов, таких как температура, скорость заряда/разряда и срок службы. Аккумуляторный блок состоит из отдельных элементов, которые различаются по различным параметрам, включая емкость, внутреннее сопротивление и напряжение. Эти различия могут привести к перезаряду или переразряду отдельных элементов в процессе зарядки и разрядки, что влияет на общую производительность и срок службы аккумуляторного блока и даже создает угрозу безопасности.

✅ Необходимость обеспечения безопасности и гарантии производительности

В таких областях применения, как электромобили и системы хранения энергии, безопасная эксплуатация батарей имеет решающее значение. Перезарядка, переразрядка и перегрев могут привести к серьезным авариям, таким как тепловой разгон, пожар и взрыв. Поэтому для полного использования потенциала батареи необходимо отслеживать ее состояние в режиме реального времени, например, уровень заряда (SOC), состояние работоспособности (SOH) и уровень мощности (SOP), а также осуществлять разумный контроль заряда и разряда и управление выравниванием заряда в зависимости от состояния батареи для повышения ее эффективности и продления срока службы.

Области применения систем BMS

✅ Сектор электромобилей

В электромобилях система управления батареей (BMS) является ключевым компонентом, обеспечивающим безопасность батареи, оптимизацию ее работы и продление срока службы. Она отслеживает состояние батареи в режиме реального времени, контролирует процессы зарядки и разрядки, управляет балансом батареи и взаимодействует с системой управления автомобиля для поддержания выходной мощности и рекуперации энергии.

✅ Область применения систем хранения энергии

В системах хранения энергии, таких как системы хранения энергии, подключенные к сети, и распределенные системы хранения энергии, система BMS используется для управления крупномасштабными аккумуляторными батареями, осуществления контроля заряда и разряда батарей, мониторинга состояния и диагностики неисправностей, что повышает надежность и эффективность систем хранения энергии и обеспечивает стабильную работу электросети.

✅ Другие области

Системы управления батареями (BMS) также широко используются в дронах, электроинструментах, железнодорожном транспорте и других областях, предоставляя эффективные решения для управления батареями в этих сферах.

Часть 2. Основные функции системы управления зданием (BMS).

Согласно стандарту GB/T 38661-2020 «Технические требования к системе управления питанием батарей электромобилей», основные функции системы BMS заключаются в следующем :

Устройство собирает данные о напряжении, токе и температуре батареи в режиме реального времени для осуществления терморегулирования, контроля выравнивания заряда батареи и оценки остаточной емкости батареи, а также сообщает о рабочем состоянии батареи в режиме реального времени.

На основе собранных в режиме реального времени данных о напряжении, токе и температуре схема выходной мощности оптимизируется с помощью алгоритмов для определения максимального диапазона работы и оптимальной схемы зарядки с наилучшим выходным током.

Она осуществляет связь в режиме реального времени с различными бортовыми электронными блоками (центральным контроллером, контроллером двигателя, системой управления энергопотреблением, бортовой системой индикации и т. д.) через шинный интерфейс.