Pil Yönetim Sistemi Nedir?

Tanım

Akü yönetim sistemi (BMS), belirli bir süre boyunca hedeflenen voltaj ve akım aralığının iletilmesini sağlamak için bir satır x sütun matris konfigürasyonunda elektriksel olarak düzenlenen bir akü hücreleri topluluğu olan bir akü paketinin gözetimine adanmış bir teknolojidir. Beklenen yük senaryoları.Bir BMS'nin sağladığı gözetim genellikle şunları içerir:

• Pilin izlenmesi
• Pil koruması sağlamak
• Pilin çalışma durumunu tahmin etme
• Pil performansını sürekli optimize etme
• Operasyonel durumu harici cihazlara raporlama

Burada "pil" terimi tüm paketi ifade eder;bununla birlikte, izleme ve kontrol işlevleri, genel pil takımı düzeneğinde tek tek hücrelere veya modül adı verilen hücre gruplarına özel olarak uygulanır.Lityum-iyon şarj edilebilir hücreler, en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar birçok tüketici ürünü için pil paketleri için standart seçimdir.Mükemmel performans gösterseler de, genel olarak sıkı bir güvenli çalışma alanının (SOA) dışında çalıştırılırlarsa, pil performansından ödün vermekten tamamen tehlikeli sonuçlara kadar değişen sonuçlarla, oldukça bağışlayıcı olabilirler.BMS'nin kesinlikle zorlu bir iş tanımı vardır ve genel karmaşıklığı ve gözetimi, elektrik, dijital, kontrol, termal ve hidrolik gibi birçok disiplini kapsayabilir.

Akü Yönetim Sistemleri Nasıl Çalışır?

Pil yönetim sistemleri, benimsenmesi gereken sabit veya benzersiz bir dizi kritere sahip değildir.Teknoloji tasarım kapsamı ve uygulanan özellikler genellikle aşağıdakilerle ilişkilidir:

• Pil paketinin maliyetleri, karmaşıklığı ve boyutu
• Pilin uygulanması ve herhangi bir güvenlik, kullanım ömrü ve garanti endişesi
• Yetersiz işlevsel güvenlik önlemleri alındığında maliyetlerin ve cezaların çok önemli olduğu çeşitli hükümet düzenlemelerinden sertifika gereksinimleri

Pil paketi koruma yönetimi ve kapasite yönetiminin iki temel özellik olduğu birçok BMS tasarım özelliği vardır.Bu iki özelliğin nasıl çalıştığını burada tartışacağız.Pil paketi koruma yönetiminin iki temel alanı vardır: pilin SOA'sının dışında kullanım yoluyla hasar görmesine izin verilmemesi anlamına gelen elektriksel koruma ve paketi korumak veya SOA'sına getirmek için pasif ve/veya aktif sıcaklık kontrolünü içeren termal koruma.

Elektrik Yönetimi Koruması: Akım

Pil paketi akımının ve hücre veya modül voltajlarının izlenmesi, elektrik korumasına giden yoldur.Herhangi bir pil hücresinin elektriksel SOA'sı akım ve voltajla bağlıdır.Şekil 1, tipik bir lityum iyon hücre SOA'sını göstermektedir ve iyi tasarlanmış bir BMS, üreticinin hücre derecelendirmelerinin dışında çalışmayı önleyerek paketi koruyacaktır.Çoğu durumda, pil ömrünü uzatmak amacıyla SOA güvenli bölgesi içinde kalmak için daha fazla değer kaybı uygulanabilir.

Lityum iyon hücrelerin şarj için deşarjdan farklı akım limitleri vardır ve her iki mod da kısa süreler için de olsa daha yüksek tepe akımlarını işleyebilir.Pil hücresi üreticileri, genellikle maksimum şarj ve deşarj akımı limitleri ile birlikte maksimum sürekli şarj ve deşarj akımı limitlerini belirtir.Akım koruması sağlayan bir BMS kesinlikle maksimum sürekli akım uygulayacaktır.Ancak bu, yük koşullarındaki ani bir değişikliği hesaba katmak için önce gelebilir;örneğin, bir elektrikli aracın ani hızlanması.Bir BMS, mevcut akımı azaltmaya veya paket akımını tamamen kesmeye karar vererek, akımı ve delta süresinden sonra entegre ederek tepe akım izlemesini içerebilir.Bu, BMS'nin, herhangi bir yerleşik sigortanın dikkatini çekmeyen bir kısa devre durumu gibi aşırı akım tepe noktalarına karşı neredeyse anlık hassasiyete sahip olmasına ve aynı zamanda aşırı olmadığı sürece yüksek tepe taleplerine karşı bağışlayıcı olmasına izin verir. uzun.

Elektrik Yönetimi Koruması: Gerilim

Şekil 2, bir lityum iyon hücresinin belirli bir voltaj aralığında çalışması gerektiğini göstermektedir.Bu SOA sınırları, nihai olarak, seçilen lityum iyon hücresinin içsel kimyası ve herhangi bir zamanda hücrelerin sıcaklığı ile belirlenecektir.Ayrıca, herhangi bir pil paketi önemli miktarda akım döngüsü, yük talepleri nedeniyle deşarj ve çeşitli enerji kaynaklarından şarj olduğundan, bu SOA voltaj sınırları genellikle pil ömrünü optimize etmek için daha da kısıtlanır.BMS, bu sınırların ne olduğunu bilmelidir ve bu eşiklere yakınlığa dayalı kararlar verecektir.Örneğin, yüksek voltaj sınırına yaklaşırken, bir BMS şarj akımının kademeli olarak azaltılmasını talep edebilir veya sınıra ulaşılırsa şarj akımının tamamen sonlandırılmasını talep edebilir.Ancak, bu sınıra genellikle, kapatma eşiği hakkında kontrol titremesini önlemek için ek içsel gerilim histerezisi değerlendirmeleri eşlik eder.Öte yandan, düşük voltaj sınırına yaklaşıldığında, bir BMS, önemli aktif kusurlu yüklerin mevcut taleplerini azaltmasını talep edecektir.Elektrikli bir araç söz konusu olduğunda, bu, çekiş motoru için mevcut izin verilen torkun azaltılmasıyla gerçekleştirilebilir.Elbette, BMS, kalıcı hasarı önlemek için pil takımını korurken sürücü için güvenlik hususlarını en yüksek önceliğe almalıdır.

Termal Yönetim Koruması: Sıcaklık

Görünüşte, lityum iyon hücrelerin geniş bir sıcaklık çalışma aralığına sahip olduğu görünebilir, ancak kimyasal reaksiyon hızları önemli ölçüde yavaşladığı için genel pil kapasitesi düşük sıcaklıklarda azalır.Düşük sıcaklıklardaki kabiliyetleri ile ilgili olarak, kurşun-asit veya NiMh akülerden çok daha iyi performans gösterirler;bununla birlikte, 0 °C'nin (32 °F) altında şarj etmek fiziksel olarak sorunlu olduğundan, sıcaklık yönetimi ihtiyatlı bir şekilde gereklidir.Alt donma şarjı sırasında anotta metalik lityum kaplama olayı meydana gelebilir.Bu kalıcı bir hasardır ve yalnızca kapasitenin düşmesine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda hücreler, titreşime veya diğer stresli koşullara maruz kaldıklarında bozulmaya karşı daha savunmasızdır.Bir BMS, pil takımının sıcaklığını ısıtma ve soğutma yoluyla kontrol edebilir.

Gerçekleştirilen termal yönetim, tamamen pil paketinin boyutuna ve maliyetine ve performans hedeflerine, BMS'nin tasarım kriterlerine ve hedeflenen coğrafi bölgenin (örneğin Alaska'ya karşı Hawaii) dikkate alınmasını içerebilecek ürün birimine bağlıdır.Isıtıcı türünden bağımsız olarak, harici bir AC güç kaynağından veya gerektiğinde ısıtıcıyı çalıştırmayı amaçlayan alternatif bir yerleşik pilden enerji çekmek genellikle daha etkilidir.Bununla birlikte, elektrikli ısıtıcının makul bir akım çekişi varsa, birincil pil takımından gelen enerji, kendini ısıtmak için çekilebilir.Bir termal hidrolik sistem uygulanıyorsa, pompalanan ve paket tertibatı boyunca dağıtılan soğutucuyu ısıtmak için bir elektrikli ısıtıcı kullanılır.

BMS tasarım mühendisleri, kuşkusuz, ısı enerjisini pakete sokmak için tasarım ticaretinde hilelere sahiptir.Örneğin, kapasite yönetimine ayrılmış BMS içindeki çeşitli güç elektroniği açılabilir.Doğrudan ısıtma kadar verimli olmasa da, ne olursa olsun kullanılabilir.Soğutma, bir lityum iyon pil paketinin performans kaybını en aza indirmek için özellikle hayati önem taşır.Örneğin, belki belirli bir pil 20°C'de en iyi şekilde çalışır;paket sıcaklığı 30°C'ye çıkarsa, performans verimliliği %20'ye kadar düşebilir.Paket sürekli olarak 45°C'de (113°F) şarj edilir ve yeniden şarj edilirse, performans kaybı %50'ye kadar çıkabilir.Pil ömrü, özellikle hızlı şarj ve deşarj döngüleri sırasında sürekli olarak aşırı ısı oluşumuna maruz kalırsa, erken yaşlanma ve bozulmadan da zarar görebilir.Soğutma genellikle pasif veya aktif olmak üzere iki yöntemle sağlanır ve her iki teknik de kullanılabilir.Pasif soğutma, pili soğutmak için hava akışının hareketine dayanır.Elektrikli bir araç söz konusu olduğunda, bu, yalnızca yolda hareket ettiği anlamına gelir.Bununla birlikte, hava hızı sensörleri, hava akışını en üst düzeye çıkarmak için saptırıcı hava setlerini stratejik olarak otomatik olarak ayarlamak için entegre edilebileceğinden, göründüğünden daha karmaşık olabilir.Aktif bir sıcaklık kontrollü fanın uygulanması, düşük hızlarda veya araç durduğunda yardımcı olabilir, ancak tüm bunlar, paketi çevreleyen ortam sıcaklığıyla eşitlemekten başka bir şey değildir.Kavurucu sıcak bir gün olması durumunda, bu, ilk paket sıcaklığını artırabilir.Termal hidrolik aktif soğutma, tamamlayıcı bir sistem olarak tasarlanabilir ve tipik olarak, borular/hortumlar, dağıtım manifoldları, çapraz akışlı ısı eşanjörü (radyatör) aracılığıyla elektrik motoruyla çalışan bir pompa aracılığıyla sirküle edilen belirli bir karışım oranına sahip etilen-glikol soğutucu kullanır. , ve pil takımı düzeneğine karşı yerleşik soğutma plakası.Bir BMS, paketteki sıcaklıkları izler ve optimum pil performansını sağlamak için genel pilin sıcaklığını dar bir sıcaklık aralığında tutmak için çeşitli valfleri açar ve kapatır.

Kapasite yönetimi

Bir pil paketi kapasitesini en üst düzeye çıkarmak, tartışmasız bir BMS'nin sağladığı en hayati pil performans özelliklerinden biridir.Bu bakım yapılmazsa, bir pil takımı sonunda kendini işe yaramaz hale getirebilir.Sorunun kökü, bir pil paketi "yığın"ının (hücre dizisi dizisi) tamamen eşit olmaması ve özünde biraz farklı sızıntı veya kendi kendine deşarj oranlarına sahip olmasıdır.Sızıntı, üretici hatası değil, pil kimyası özelliğidir, ancak küçük üretim süreci değişikliklerinden istatistiksel olarak etkilenebilir.Başlangıçta bir pil paketi uyumlu hücrelere sahip olabilir, ancak zamanla hücreden hücreye benzerlik, yalnızca kendi kendine deşarj nedeniyle değil, aynı zamanda şarj/deşarj döngüsünden, yüksek sıcaklıktan ve genel takvim yaşlanmasından da etkilenir.Bunu anladıktan sonra, lityum iyon hücrelerin mükemmel performans gösterdiği, ancak sıkı bir SOA dışında çalıştırılırsa oldukça bağışlayıcı olabileceği tartışmasını daha önce hatırlayın.Lityum iyon hücreler aşırı şarjla iyi başa çıkmadığından gerekli elektrik korumasını daha önce öğrenmiştik.Tamamen şarj olduklarında, daha fazla akımı kabul edemezler ve içine itilen herhangi bir ek enerji, voltaj potansiyel olarak hızla, muhtemelen tehlikeli seviyelere yükselerek ısıya dönüşür.Hücre için sağlıklı bir durum değildir ve devam etmesi halinde kalıcı hasarlara ve güvenli olmayan çalışma koşullarına neden olabilir.

Pil paketi serisi hücre dizisi, toplam paket voltajını belirleyen şeydir ve bitişik hücreler arasındaki uyumsuzluk, herhangi bir yığını şarj etmeye çalışırken bir ikilem yaratır.Şekil 3 bunun neden böyle olduğunu göstermektedir.Birinde mükemmel dengelenmiş bir hücre grubu varsa, her biri eşit şekilde şarj olacağından her şey yolundadır ve üst 4.0 voltaj kesme eşiğine ulaşıldığında şarj akımı kesilebilir.Bununla birlikte, dengesiz senaryoda, üst hücre şarj sınırına erken ulaşır ve diğer alttaki hücreler tam kapasiteye şarj edilmeden önce bacak için şarj akımının sonlandırılması gerekir.

BMS, devreye giren ve günü kurtaran şeydir veya bu durumda pil takımıdır.Bunun nasıl çalıştığını göstermek için bir anahtar tanımın açıklanması gerekir.Belirli bir zamanda bir hücrenin veya modülün şarj durumu (SOC), tam şarj olduğunda toplam şarja göre mevcut şarjla orantılıdır.Bu nedenle, %50 SOC'de bulunan bir pil, %50 şarjlı olduğunu ima eder, bu da yakıt göstergesinin liyakat rakamına benzer.BMS kapasite yönetimi, paket montajındaki her yığında SOC varyasyonunu dengelemekle ilgilidir.SOC doğrudan ölçülebilir bir miktar olmadığından, çeşitli tekniklerle tahmin edilebilir ve dengeleme planının kendisi genellikle pasif ve aktif olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır.Birçok tema çeşidi vardır ve her türün artıları ve eksileri vardır.Verilen pil takımı ve uygulaması için hangisinin en uygun olduğuna karar vermek BMS tasarım mühendisine bağlıdır.Pasif dengeleme, genel dengeleme kavramını açıklamanın yanı sıra, uygulanması en kolay olanıdır.Pasif yöntem, yığındaki her hücrenin en zayıf hücreyle aynı şarj kapasitesine sahip olmasını sağlar.Nispeten düşük bir akım kullanarak, şarj döngüsü sırasında yüksek SOC hücrelerinden az miktarda enerji gönderir, böylece tüm hücreler maksimum SOC'lerine şarj olur.Şekil 4, bunun BMS tarafından nasıl gerçekleştirildiğini göstermektedir.Her hücreyi izler ve her hücreye paralel olarak bir transistör anahtarından ve uygun boyutta bir deşarj direncinden yararlanır.BMS, belirli bir hücrenin şarj sınırına yaklaştığını algıladığında, etrafındaki aşırı akımı yukarıdan aşağıya bir şekilde aşağıdaki bir sonraki hücreye yönlendirecektir.

Dengeleme işlemi bitiş noktaları, öncesi ve sonrası Şekil 5'te gösterilmiştir. Özet olarak, bir BMS, bir yığındaki bir hücrenin veya modülün aşağıdaki yollardan biriyle paket akımından farklı bir şarj akımı görmesine izin vererek bir pil yığınını dengeler:

• Aşırı şarjı önlemek için ek şarj akımı için boşluk sağlayan ve daha az şarjlı hücrelerin daha fazla şarj akımı almasına izin veren en çok şarjlı hücrelerden şarjın kaldırılması
• Şarj akımının bir kısmının veya neredeyse tamamının en şarjlı hücreler etrafında yeniden yönlendirilmesi, böylece daha az şarjlı hücrelerin daha uzun süre şarj akımı almasına izin verilmesi

Akü Yönetim Sistemleri Çeşitleri

Pil yönetim sistemleri, basitten karmaşığa kadar çeşitlilik gösterir ve "pil bakımına" yönelik ana yönergelerine ulaşmak için çok çeşitli farklı teknolojileri kapsayabilir.Bununla birlikte, bu sistemler, pil paketindeki hücreler veya modüller üzerinde nasıl kuruldukları ve çalıştıkları ile ilgili topolojilerine göre kategorize edilebilir.

Merkezileştirilmiş BMS Mimarisi

Pil takımı düzeneğinde bir merkezi BMS vardır.Tüm akü paketleri doğrudan merkezi BMS'ye bağlıdır.Merkezi bir BMS'nin yapısı Şekil 6'da gösterilmektedir. Merkezileştirilmiş BMS'nin bazı avantajları vardır.Daha kompakttır ve yalnızca bir BMS olduğundan en ekonomik olma eğilimindedir.Ancak, merkezi bir BMS'nin dezavantajları vardır.Tüm piller doğrudan BMS'ye bağlı olduğundan, BMS'nin tüm pil paketlerine bağlanmak için çok sayıda bağlantı noktasına ihtiyacı vardır.Bu, hem sorun gidermeyi hem de bakımı zorlaştıran büyük pil paketlerinde çok sayıda kablo, kablolama, konektör vb. anlamına gelir.

Modüler BMS Topolojisi

Merkezi bir uygulamaya benzer şekilde, BMS, her biri özel bir kablo demeti ve bir pil yığınının bitişik atanmış bir bölümüne bağlantılara sahip, çoğaltılmış birkaç modüle bölünmüştür.Bkz. Şekil 7. Bazı durumlarda, bu BMS alt modülleri, işlevi alt modüllerin durumunu izlemek ve çevresel ekipmanla iletişim kurmak olan bir birincil BMS modülü gözetimi altında bulunabilir.Yinelenen modülerlik sayesinde sorun giderme ve bakım daha kolaydır ve daha büyük pil paketlerine genişletme basittir.Dezavantajı ise genel maliyetlerin biraz daha yüksek olması ve uygulamaya bağlı olarak yinelenen kullanılmayan işlevler olabilir.

Birincil/Alt BMS

Modüler topolojiye kavramsal olarak benzer, ancak bu durumda, slave'ler sadece ölçüm bilgilerini iletmekle daha sınırlıdır ve master, harici iletişimin yanı sıra hesaplama ve kontrole adanmıştır.Bu nedenle, modüler türler gibi olsa da, kölelerin işlevselliği muhtemelen daha az ek yük ve daha az kullanılmayan özellik ile daha basit olma eğiliminde olduğundan maliyetler daha düşük olabilir.

Dağıtılmış BMS Mimarisi

Elektronik donanım ve yazılımın, ekli kablo demetleri aracılığıyla hücrelere arayüz oluşturan modüllerde kapsüllendiği diğer topolojilerden oldukça farklıdır.Dağıtılmış bir BMS, tüm elektronik donanımı, doğrudan izlenen hücre veya modül üzerine yerleştirilmiş bir kontrol panosu üzerinde birleştirir.Bu, birkaç sensör kablosuna ve bitişik BMS modülleri arasındaki iletişim kablolarına giden kabloların büyük kısmını hafifletir.Sonuç olarak, her BMS daha bağımsızdır ve gerektiğinde hesaplamaları ve iletişimleri yönetir.Bununla birlikte, bu görünür basitliğe rağmen, bu entegre form, bir kalkan modülü düzeneğinin derinliklerinde yer aldığından, sorun giderme ve bakımı potansiyel olarak sorunlu hale getirir.Genel pil paketi yapısında daha fazla BMS olduğu için maliyetler de daha yüksek olma eğilimindedir.

Akü Yönetim Sistemlerinin Önemi

Bir BMS'de fonksiyonel güvenlik en yüksek öneme sahiptir.Denetim kontrolü altındaki herhangi bir hücre veya modülün voltajının, akımının ve sıcaklığının tanımlanan SOA limitlerini aşmasını önlemek, şarj etme ve boşaltma işlemi sırasında kritik öneme sahiptir.Sınırlar uzun bir süre aşılırsa, yalnızca potansiyel olarak pahalı bir pil paketi tehlikeye girmekle kalmaz, aynı zamanda tehlikeli termal kaçak koşulları da ortaya çıkabilir.Ayrıca, lityum iyon hücrelerin korunması ve işlevsel güvenlik için daha düşük voltaj eşik sınırları da titizlikle izlenir.Li-ion pil bu düşük voltaj durumunda kalırsa, sonunda anotta bakır dendritler büyüyebilir ve bu da kendi kendine deşarj oranlarının yükselmesine ve olası güvenlik endişelerinin artmasına neden olabilir.Lityum iyonla çalışan sistemlerin yüksek enerji yoğunluğu, pil yönetimi hatası için çok az yer bırakan bir fiyata geliyor.BMS'ler ve lityum iyon iyileştirmeleri sayesinde bu, günümüzde mevcut olan en başarılı ve güvenli pil kimyalarından biridir.

Pil takımının performansı, bir BMS'nin bir sonraki en önemli özelliğidir ve bu, elektrik ve termal yönetimi içerir.Toplam pil kapasitesini elektriksel olarak optimize etmek için paketteki tüm hücrelerin dengelenmesi gerekir, bu da montaj boyunca bitişik hücrelerin SOC'sinin yaklaşık olarak eşdeğer olduğu anlamına gelir.Bu son derece önemlidir, çünkü yalnızca optimum pil kapasitesi gerçekleştirilmekle kalmaz, aynı zamanda genel bozulmayı önlemeye yardımcı olur ve zayıf hücrelerin aşırı şarj edilmesinden kaynaklanan potansiyel sıcak noktaları azaltır.Lityum-iyon piller, bellek etkilerine ve önemli kapasite kayıplarına neden olabileceğinden, düşük voltaj sınırlarının altına boşalmaktan kaçınmalıdır.Elektrokimyasal süreçler sıcaklığa karşı oldukça hassastır ve piller de bir istisna değildir.Ortam sıcaklığı düştüğünde, kapasite ve kullanılabilir pil enerjisi önemli ölçüde azalır.Sonuç olarak, bir BMS, örneğin bir elektrikli araç pil takımının sıvı soğutma sistemi üzerinde bulunan harici bir hat içi ısıtıcı veya bir helikopter veya diğer bir pakete dahil edilmiş bir paketin modüllerinin altına monte edilen açılır yerleşik ısıtıcı plakaları devreye sokabilir. uçak.Ek olarak, soğuk lityum iyon hücrelerin şarj edilmesi pil ömrü performansına zarar verdiğinden, öncelikle pil sıcaklığının yeterince yükseltilmesi önemlidir.Çoğu lityum iyon pil, 5°C'nin altındayken hızlı şarj edilemez ve 0°C'nin altındayken hiç şarj edilmemelidir.Tipik operasyonel kullanım sırasında optimum performans için, BMS termal yönetimi genellikle pilin dar bir Goldilocks çalışma bölgesinde (örn. 30 – 35°C) çalışmasını sağlar.Bu, performansı korur, daha uzun ömrü destekler ve sağlıklı, güvenilir bir pil paketini teşvik eder.

Akü Yönetim Sistemlerinin Faydaları

Genellikle BESS olarak adlandırılan tüm bir pil enerji depolama sistemi, uygulamaya bağlı olarak stratejik olarak bir araya getirilmiş onlarca, yüzlerce ve hatta binlerce lityum iyon hücreden oluşabilir.Bu sistemler 100V'dan daha düşük bir voltaj derecesine sahip olabilir, ancak paket besleme akımları 300A veya daha yüksek bir aralıktayken 800V kadar yüksek olabilir.Yüksek voltajlı bir paketin herhangi bir yanlış yönetimi, yaşamı tehdit eden, feci bir felaketi tetikleyebilir.Sonuç olarak, BMS'ler güvenli çalışmayı sağlamak için kesinlikle kritik öneme sahiptir.BMS'lerin faydaları aşağıdaki gibi özetlenebilir.

• Fonksiyonel Güvenlik.Geniş formatlı lityum iyon pil paketleri için bu özellikle ihtiyatlı ve gereklidir.Ancak, örneğin dizüstü bilgisayarlarda kullanılan daha küçük formatların bile alev aldığı ve büyük hasara neden olduğu bilinmektedir.Lityum iyonla çalışan sistemleri içeren ürün kullanıcılarının kişisel güvenliği, pil yönetimi hatası için çok az yer bırakır.
• Ömrü ve Güvenilirlik.Pil paketi koruma yönetimi, elektriksel ve termal, tüm hücrelerin beyan edilen SOA gereksinimleri dahilinde kullanılmasını sağlar.Bu hassas gözetim, hücrelerin agresif kullanıma ve hızlı şarj ve deşarj döngüsüne karşı korunmasını sağlar ve kaçınılmaz olarak, potansiyel olarak uzun yıllar güvenilir hizmet sağlayacak kararlı bir sistemle sonuçlanır.
• Performans ve Aralık.Paket düzeneği boyunca bitişik hücrelerin SOC'sini eşitlemek için hücreden hücreye dengelemenin kullanıldığı BMS pil paketi kapasite yönetimi, optimum pil kapasitesinin gerçekleştirilmesini sağlar.Kendi kendine deşarj, şarj/deşarj döngüsü, sıcaklık etkileri ve genel yaşlanmadaki değişiklikleri hesaba katan bu BMS özelliği olmadan, bir pil takımı sonunda kendini işe yaramaz hale getirebilir.
• Tanılama, Veri Toplama ve Dış İletişim.Gözetim görevleri, tüm pil hücrelerinin sürekli izlenmesini içerir; burada veri günlüğü, tanılama için kendi başına kullanılabilir, ancak genellikle, montajdaki tüm hücrelerin SOC'sini tahmin etmek için hesaplama görevine yöneliktir.Bu bilgi, dengeleme algoritmaları için kullanılır, ancak mevcut yerleşik enerjiyi belirtmek, mevcut kullanıma dayalı olarak beklenen menzili veya menzili/ömrü tahmin etmek ve pil takımının sağlık durumunu sağlamak için toplu olarak harici cihazlara ve ekranlara aktarılabilir.
• Maliyet ve Garanti Azaltma.Bir BMS'nin bir BESS'e eklenmesi maliyetleri artırır ve pil paketleri pahalıdır ve potansiyel olarak tehlikelidir.Sistem ne kadar karmaşık olursa, güvenlik gereksinimleri o kadar yüksek olur ve bu da daha fazla BMS gözetimi varlığına ihtiyaç duyulmasına neden olur.Ancak bir BMS'nin işlevsel güvenlik, kullanım ömrü ve güvenilirlik, performans ve menzil, tanılama vb. ile ilgili olarak korunması ve önleyici bakımı, garantiyle ilgili olanlar da dahil olmak üzere genel maliyetleri düşürmesini garanti eder.

Pil Yönetim Sistemleri ve Özeti

Simülasyon, özellikle donanım geliştirme, prototip oluşturma ve test etme içindeki tasarım zorluklarını araştırmak ve ele almak için uygulandığında, BMS tasarımı için değerli bir müttefiktir.Oyunda doğru bir lityum iyon hücre modeliyle, BMS mimarisinin simülasyon modeli, sanal prototip olarak tanınan yürütülebilir özelliktir.Ek olarak simülasyon, farklı pil ve çevresel çalışma senaryolarına karşı BMS gözetim fonksiyonlarının varyantlarının ağrısız bir şekilde araştırılmasına izin verir.Uygulama sorunları çok erken keşfedilebilir ve araştırılabilir, bu da gerçek donanım prototipinde uygulamadan önce performans ve işlevsel güvenlik iyileştirmelerinin doğrulanmasına olanak tanır.Bu, geliştirme süresini azaltır ve ilk donanım prototipinin sağlam olmasını sağlamaya yardımcı olur.Ek olarak, fiziksel olarak gerçekçi gömülü sistem uygulamalarında kullanıldığında, en kötü durum senaryoları da dahil olmak üzere birçok kimlik doğrulama testi BMS ve pil paketi üzerinde gerçekleştirilebilir.

Özet SaberRDBMS ve pil takımı tasarımı ve geliştirmesi ile ilgilenen mühendisleri güçlendirmek için kapsamlı elektrik, dijital, kontrol ve termal hidrolik model kitaplıkları sunar.Birçok elektronik cihaz ve farklı pil kimyası türleri için temel veri sayfası özelliklerinden ve ölçüm eğrilerinden hızlı bir şekilde modeller oluşturmak için araçlar mevcuttur.İstatistiksel, stres ve arıza analizleri, genel BMS güvenilirliğini sağlamak için sınır alanları da dahil olmak üzere çalışma bölgesinin spektrumları arasında doğrulamaya izin verir.Ayrıca, kullanıcıların bir projeye hızlı bir şekilde başlamasını ve simülasyondan ihtiyaç duyulan cevaplara hızlı bir şekilde ulaşmasını sağlamak için birçok tasarım örneği sunulmaktadır.