Was halten Sie vom Lithium-Ionen-Batteriemanagementsystem?

Ohne ein zentrales und effektives Steuerungssystem, das die Angelegenheiten rund um die Lebensdauer der Batterien Ihrer elektronischen Geräte verwaltet, einen sicheren Betrieb gewährleistet, die Leistung optimiert, damit Sie immer konsistent sind und eine Vielzahl von Zellen in der Batterie schützen, wird die Wirksamkeit Ihres Geräts immer der Zweifel sein .

All dies gilt für das Batteriemanagementsystem. Sie können es auch als Motor- / Kontrollraum der Batterie bezeichnen, der die Funktionen im Gerät regelt.

Lithium-Ionen-Batteriezellen können aufgrund eines unermüdlichen Batteriemanagementsystems nur innerhalb ihres eigenen Betriebsfensters funktionieren. Die Temperatur, die Spannung und der Strom unter dem Betriebsfenster funktionieren mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) einwandfrei.

Aufgrund der Position im Modul oder einiger kleiner Unterschiede in den Zellen altern die Zellen häufig unterschiedlich, und eine der Aufgaben des Batteriemanagementsystems besteht darin, sicherzustellen, dass diese Zellen unabhängig davon angemessen ausgeglichen sind.

Eine der Komponenten von Lithium-Ionen sind die angegebenen Temperaturfenster sowie die maximale Ladung und die aktuellen Entladungspunkte. Die Berechnung und Bestimmung des maximalen Lade- und Entladestroms, den ein Modul aufnehmen kann, sind die Aufgaben des Batteriemanagementsystems. Es überwacht auch fortschrittliche Batteriemanagementsysteme, überwacht diskret die Modultemperatur und misst die Temperatur einzelner Zellen.

Das Batteriemanagementsystem ist die Kraft hinter der Fähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien, das heutige Energiereservoir der Technologie und für die Zukunft zu sein.

Das Design eines Batteriemanagementsystems

Das Verständnis des Systemdesigns hilft dabei, einen Einblick in die Funktionsweise des Systems zu erhalten. Grundsätzlich besteht das Batteriemanagementsystem der Lithium-Ionen-Batterie aus vielen Funktionsblöcken wie dem Zellenspannungsmonitor, dem Zellenspannungsausgleich der abgeschalteten Feldeffekttransmitter (FETs), den Kraftstoffanzeigemonitoren, den Temperaturmonitoren, der Echtzeituhr und eine Zustandsmaschine.

· Zellenspannungsüberwachung

Zellen sind normalerweise feste Muster und parallel zu einem Akkupack. Bei Null sind die Lade- und Entladebatteriezellen gleich schnell. Wenn die Zellen jedoch beginnen, von Ladung zu Entladung zu wechseln, ändern sich die Entladungsraten zwischen den Zellen. · Durch die Überwachung der Zellenspannung auf einen bestimmten Wert können Sie feststellen, ob der Akku aufgeladen wurde.

· Tankanzeige-Monitore

Diese Komponente hat die Aufgabe, den Ladevorgang im und aus dem Akkupack zu verfolgen. Beim Entwurf einer Kraftstoffanzeige werden jedoch verschiedene Techniken verwendet. Es gibt: einen Stromerfassungsverstärker und einen Analog-Digital-Wandler (ADC)

· Temperaturüberwachung

Ihre Sensoren sind so positioniert, dass sie jede Zelle auf ein energiespeichersystem überwachen. Um die Kreistemperatur zu überwachen und zu verfolgen, sorgen die durch die interne ADC-Spannung aktivierten Thermistoren dafür.

· Abschaltfeldeffektsender (FET)

Die Verbindung und Isolation zwischen Last und Ladegerät erfolgt nur dank des FET. Die FET-Treiber können auch an die niedrige und hohe Seite der Batterie angeschlossen werden.

· Zustandsautomaten

Diese werden auch als Mikrocontroller bezeichnet. Dies bedeutet, dass die Zustandsmaschine eines der wesentlichen Elemente eines Batteriemanagementsystems ist, da sie die Rolle der Verwaltung von Informationen spielt, die von der Erfassungsschaltung erhalten werden.

Technische Daten des Batteriemanagementsystems einer Lithium-Ionen-Batterie

Das BMS von Lithium-Ionen hat stolze Auswirkungen auf diese Bereiche:

· Fähigkeit, die Batterietemperatur zu erfassen

· Kann auch die monomere Batteriespannung erkennen,

· Es kann auch den Isolationswiderstand frühzeitig vorhersagen

· Es kann Batterien erkennen, die elektrischen Strom betreiben

· Es kann den Ladezustand (SOC) einer Batterie abschätzen.

· Um die erforderlichen Batteriedaten CAN1 für die gesamte Fahrzeugsteuerung verfügbar zu machen, stellt BMS die Kommunikation mit der Fahrzeugsteuerung sicher.

· Es kann auch mit Fahrzeugüberwachungsgeräten kommunizieren und gleichermaßen Batterieinformationen an die Anzeige von CAN2 senden

· Um eine sichere Batterieladung zu gewährleisten, kommuniziert es auch mit dem Ladegerät.

Anforderungen an das Batteriemanagementsystem einer Lithium-Ionen-Batterie

Eine komplexe Aufgabe besteht in der Herstellung eines Batteriemanagementsystems angesichts der spezifischen Anforderungen der Anwendung und der Merkmale der Batteriezellen. Ein kurzer Blick auf diese Voraussetzungen ist daher notwendig.

Im Allgemeinen versucht ein Lithium-Ionen-Batteriemanagementsystem Folgendes zu ermöglichen:

· Spannungsversorgung

Ein typisches Lithium-Ionen-Batteriemanagementsystem stellt die Bereitstellung mindestens einer Spannungserfassungsroute pro seriell verbundener Zelle sicher.

Für einige Automobilanwendungen ist die Verfügbarkeit eines zusätzlichen eingebauten Sekundärschutzes sehr wichtig, da dies dazu beiträgt, das Batteriemanagementsystem zu warnen, wenn eine Zelle außerhalb des zulässigen Spannungsbereichs arbeitet. Dies geschieht mithilfe des programmierbaren Fensterkomparatorgeräts, mit dem der Sekundärschutz geliefert wird.

· Temperaturversorgung

Das Herausfinden der genauen Temperatur sowie des Messorts für die Temperatur eines akkus ist eine der schwierigsten Aufgaben beim Entwurf eines Batteriemanagementsystems.

Angesichts der Tatsache, dass Lithium-Ionen-Batterien bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen keine gute Leistung erbringen können; Daher sollte die genaue Temperatur bekannt sein, um ein Plattieren zu vermeiden. Berücksichtigt werden auch die drei Verwendungszwecke der Temperatur; Dazu gehören: · Laden, Entladen und Speichern.

Um all dies im sicheren Betriebsbereich wirksam zu machen, sollten die Meinungen des Zellherstellers eingeholt werden.

· Aktuelle Rückstellung

Bei der Bestimmung eines dynamischen Ladezustands (SOC) während des Betriebs sollte ein zusätzliches Verfahren verwendet werden, bei dem die Coulomb-Zählung des gemessenen Stromwerts verwendet wird, wobei die Messung für die SOC-Bestimmung während Stillstandszeiten von entscheidender Bedeutung ist.

Bei dieser Methode wird der in die Batterie fließende oder aus der Batterie fließende Strom integriert. Die verwendeten Stromsensoren müssen jedoch den Anforderungen der Opposition entsprechen, da die Verwendung von Coulomb manchmal riskant sein kann.

Außerdem muss der Sensor möglicherweise über die Bandbreite verfügen, um aktuelle Änderungen in Abhängigkeit von der Anwendung erfassen zu können.

· Kommunikation

Weil das BMS für die Kommunikation verantwortlich ist, um das System zu vervollständigen, dh das Energiemanagement, die Leistungselektronik und das Fahrzeugsteuergerät in einem Auto. Die Kommunikationsmittel bieten, die erforderliche Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Robustheit sollte immer auch bestätigt werden.

· Elektromagnetische Interferenz

Grundsätzlich scheinen alle Sensoren EMI-anfällig zu sein, was bedeutet, dass sie angemessen gepflegt werden sollten. Um dies einzudämmen, sollten leistungselektronische Komponenten, elektrische Maschinen und andere Teile unter Berücksichtigung der EMI entsprechend ausgelegt werden. Sie sollten über geeignete EMI-Filtergeräte wie Blockierkondensatoren und Moden-Drosseln verfügen.

Weitere Anforderungen sind: · Ausgleich, · viele Faktoren sind für ein Ungleichgewicht in der Ladung zwischen seriell verbundenen Zellen verantwortlich, und die Lösung besteht darin, sie minimal zu halten, damit die Systemleistung nicht beeinträchtigt wird.

Zum Abschluss

Das Batteriemanagementsystem bleibt eines der wesentlichen Elemente und die Hoffnung auf eine Optimierung der Qualität und der zufriedenstellenden Batterielebensdauer. Um eine effiziente Leistung zu erzielen, hat sich die Kenntnis seiner Angebote und Fähigkeiten als wichtig erwiesen. ·