22 Jahre Batterieanpassung
May 18, 2020 Seitenansicht：413
Warum wird ein intelligentes Batteriemanagementsystem benötigt?
Ein Batteriemanagementsystem ist ein elektronisches Gerät, das die Ladung, Entladeraten und die Temperatur der wiederaufladbaren Batteriepacks überprüft und ausgleicht. Sie können einzelne oder mehrere Zellen von Batteriesystemen überwachen. In Mehrzellenbatteriesystemen wird der Zustand einzelner Zellen überwacht und gesteuert. In diesen Batteriemanagementsystemen befindet sich das System nicht im Batteriepack und ist drahtgebunden.
Wenn wir über intelligente Batteriemanagementsysteme sprechen, handelt es sich um drahtlose Systeme, die den Akku von innen integrieren. Dieses System basiert auf drahtlosem Feedback von einzelnen Batteriezellen im Pack und kann in elektronischen Fahrzeuganwendungen verwendet werden. Diese drahtlose Lösung erhöht die nutzbare Kapazität und den Lebenszyklus der Batterien, da sie direkt in den Akku integriert werden.
Wie entwerfen Sie ein intelligentes Batteriemanagementsystem?
Ein intelligentes Batteriemanagementsystem kann die Kapazität der Batterie maximieren und verhindert auch ein Unter- und Überladen. Durch ein intelligentes Batteriemanagement wird sichergestellt, dass alle Zellen der Batterie die gleiche Ladungsversorgung haben und gleichermaßen entladen werden.
Dieses Gehirn des Akkus misst und meldet wichtige Informationen für den Betrieb des Akkus und schützt den Akku vor Beschädigungen durch eine Vielzahl von Betriebsbedingungen. Lassen Sie sich ein wenig mit den Komponenten vertraut machen. Die wichtigste Einzelfunktion, die BMS ausführt, ist „Zellschutz“. Lithium-Ionen-Zellen haben zwei kritische Designprobleme: Wenn Sie sie überladen, aufladen, können Sie eine Überhitzung verursachen und sie beschädigen oder sogar Explosionen und Flammen verursachen. Daher ist es wichtig, ein BMS zu haben, um den Überspannungsschutz zu gewährleisten.
Jede Batterieschutzschaltung verfügt über zwei elektronische Schalter, die als MOSFETs bezeichnet werden. MOSFETs sind Halbleiter, mit denen elektronische Signale in einer Schaltung ein- oder ausgeschaltet werden. Ein BMS hat typischerweise einen Entladungs-MOSFET und einen Ladungs-MOSFET. Wenn der Lithium-Ionen-Schutzchip feststellt, dass die Spannung an den Zellen die Obergrenze überschreitet, wird die Ladung durch Öffnen des Ladungs-MOSFET-Chips unterbrochen. Sobald die Ladung wieder auf ein sicheres Niveau gesunken ist, wird der Chip wieder geschlossen. In ähnlicher Weise unterbricht der Schutz die Ladung durch Öffnen des Entladungs-MOSFET, wenn eine Zelle auf eine bestimmte Spannung entleert wird.
Energiemanagement ist die zweitwichtigste Funktion eines BMS. Zum Beispiel; Die meisten Laptops können Ihnen nicht nur sagen, wie viel Ladung noch im Akku vorhanden ist, sondern auch, wie hoch Ihr Verbrauch ist und wie viel Zeit Sie noch benötigen, um das Gerät zu verwenden, bevor der Akku aufgeladen werden muss. In der Praxis ist daher das Energiemanagement bei tragbaren elektronischen Geräten sehr wichtig. Als ob Sie wissen, wie lange Sie einen Gegenschlag spielen können, bevor der Controller mitten in einem Kampf stirbt und Sie nach zusätzlichen Batterien suchen und… Egal.
Der Schlüssel zum Energiemanagement ist das Coulomb-Zählen. Zum Beispiel; Wenn Sie fünf Personen im Raum haben und zwei Personen den Raum verlassen, bleiben Ihnen drei übrig. Wenn drei weitere Personen den Raum betreten, haben Sie jetzt sechs Personen. Wenn der Raum eine Kapazität von zehn Personen mit sechs Personen hat, ist er zu 60% belegt. Ein BMS verfolgt diese Kapazität und der Ladezustand wird dem Benutzer elektronisch über einen als SM-Bus bezeichneten digitalen Bus oder über eine Ladezustandsanzeige übermittelt, bei der Sie eine Taste drücken und die LED-Anzeige die Gesamtladung anzeigt 20% Schritte. BMS für bestimmte Anwendungen wie Handheld-Zeigerzellen-Terminals enthielt auch ein eingebettetes Ladegerät, das mit einem Steuergerät konsistent ist, dh einen Induktor, der ein Speichergerät und ein Entlader ist. Das Steuergerät verwaltet den Ladealgorithmus. Für Lithium-Ionen-Zellen ist der ideale Ladealgorithmus der konstante Strom und die konstante Spannung.
Ein Batterie-Patch besteht normalerweise aus mehreren einzelnen Zellen, die in Kombination zusammenarbeiten. Im Idealfall befinden sich alle diese Zellen im Akkupack im gleichen Ladezustand. Wenn die Zellen aus dem Gleichgewicht geraten, können einzelne Zellen belastet werden und zu einer vorzeitigen Beendigung des Ladevorgangs und einer Verkürzung der Gesamtlebensdauer der Batterie führen. Das Zellgleichgewicht des BMS verlängert die Lebensdauer der Batterie, indem das Auftreten eines Ladungsungleichgewichts in einzelnen Zellen verhindert wird. Bis jetzt haben wir die grundlegenden Komponenten des Batteriemanagementsystems und deren Funktionsweise durchgearbeitet.
Was sind die Anforderungen an das Batteriemanagementsystem?
Es gibt bestimmte Bausteine eines intelligenten Batteriemanagementsystems. Einige von ihnen sind unten aufgeführt.
1. Abschalt-FETs: Ein FET-Treiber-Funktionsblock dient zum Anschließen und Isolieren des Akkus.
2. EIN KRAFTSTOFFANZEIGE-MONITOR: Eine Tankanzeige überprüft und gleicht die Ladung aus, die in den Akku eintritt und aus ihm austritt.
3.ZELLSPANNUNGSGLEICHGEWICHT UND -ÜBERWACHUNG: Die Überwachung und der Ausgleich der Zellenspannung in einzelnen Zellen ist für den allgemeinen Zustand des Akkus von wesentlicher Bedeutung.
4. TEMPERATURMONITOREN: Temperaturmonitore dienen als Mehrzweck-Soldaten in einem BMS. Ihre erste und größte Aufgabe ist es, die Strommenge, die zum Zeitpunkt des Ladevorgangs in die Batterie fließt, zu überprüfen und auszugleichen, da viel Strom bei konstanter Spannung einen Brand verursachen kann. Die zweite Funktion dieser Monitore besteht darin, zu bestimmen, ob es wünschenswert ist, den Akku zu laden oder zu entladen.
5. Zustandsmaschine: Für die Erfassungsschaltung benötigen die meisten BMS MCU- oder FPGA-Erfassungsschaltungen und zum Treffen von e = Entscheidungen mit den wiederhergestellten Informationen.
6. ANDERE BMS-GEBÄUDEBLÖCKE: Andere BMS-Bausteine umfassen Authentifizierung, eine Echtzeituhr, einen Speicher und eine Verkettung. Der Speicher wird zum Speichern von Daten verwendet, die Echtzeituhr für einen Zeitstempel.
Ein BMS kann unter Verwendung einer Vielzahl von Bausteinen und Entwurfstechniken erstellt werden. Die Anforderungen an die Batterie und die Ziele für die Batterielebensdauer helfen uns, die richtige Architektur, Funktionsblöcke und ICs zu bestimmen, um unser BMS- und Ladeschema zur Optimierung der Batterielebensdauer zu erstellen. Wenn ein BMS gemäß den Batterieanforderungen ausgelegt ist, hat es eine lange Lebensdauer sowie die Batterie, für die es ausgelegt ist.
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