Batterieüberwachungssysteme - Einführung, Arbeitsweise und Bedarf

Wir alle wünschen uns eine Batterie mit einer verlängerten Lebensdauer. Der Akku muss nach dem Aufladen in einem sicheren Betriebsbereich betrieben werden. Wenn die Batterie nicht innerhalb sicherer Grenzen arbeitet, verkürzt sich die Lebensdauer der Batterie erheblich. Außerdem bietet der Akku keine optimale Leistung und kann nach kurzer Zeit beschädigt werden.

Die Batterieparameter, die gesteuert werden müssen, umfassen Spannung, Temperaturstrom und Kühlmittelfluss. Daher ist ein Batterieüberwachungssystem (BMS) ein elektronisches System, das eine Sekundärbatterie steuert, die allgemein als Parameter für wiederaufladbare Batterien bekannt ist. Es schützt die Batterie vor dem Betrieb außerhalb der sicheren Betriebsgrenzen der Batterie. Das System berechnet Sekundärdaten, zeigt die Daten an, steuert seine Umgebung und übermittelt Informationen zum Batteriezustand.

Es gibt verschiedene Batterietypen, für die ein Batterieüberwachungssystem erforderlich ist. Unter ihnen sind:

· Nickel-Cadmium-Batterien

· Nickel-Metallhydrid-Batterien

·lithium-ionen-batterien

· Blei-Säure-Batterien - absorbierte Glasmatte (AGM) und Gel-Batterie

· Lithium-Ionen-Polymer-Akkus.

Es gibt heute verschiedene Arten von Batterieüberwachungssystemen auf dem Markt. Sie unterscheiden sich in vielen Merkmalen, darunter Zellenausgleich, Lade- und Entladeschutz, Temperaturregelung, ob programmierbares EEPROM oder EPROM, MCU-Anforderung, Temperaturerfassung, Unter-Temperatur-Schutz, Überspannungs- und Unterspannungsschutz, die maximale Anzahl von Serien Zelle und eine minimale Anzahl von Serienzellen unter anderem.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Was ist das beste Batterieüberwachungssystem?

Batterieüberwachungssysteme gibt es in verschiedenen Typen, Größen und Preisen. Batteriemonitore können wichtige Batterieparameter wie Strom, Spannung und Temperatur erfassen. Diese Daten leiten sie dann an einen Mikrocontroller weiter. Nachfolgend sind verschiedene Arten von Batterieüberwachungssystemen aufgeführt:

· Skalares Batterieüberwachungssystem

Dies ist das einfachste Batterieüberwachungssystem, das ein skalares Konzept verwendet. In einem skalaren Überwachungssystem wird ein einzelner Messwert im Vergleich zu einem einzelnen Referenzmesswert gemessen, um die Batteriekapazität abzuschätzen. Ein Autobatterieanalysator verwendet diese Art von Überwachungssystem.

· Vektorbatterieüberwachungssystem

Diese Methode wird nicht häufig verwendet, da das Betriebssystem komplex ist. Es legt mehrere Frequenzen und Ströme an und misst die Antwortraten als Reaktion auf voreingestellte Vektorpunkte. Komplexe Automobilprüfungen können dieses Überwachungssystem verwenden.

· Spectro-Batterie-Betriebssystem

Dieses System liefert detaillierte Daten zu den Batterieparametern. Eine eingehende Batteriekapazität kann mit einem Lithiumbatterietester durchgeführt werden, der eine Batterie mit einer Frequenz abtastet. Der Lithiumbatterietester erfasst dann ein topografisches Bild der Batterie, einschließlich unbrauchbarem Platz und Batteriekapazität.

· Kraftwerk BMS

Dies sind Überwachungssysteme, die in großen Fabriken installiert sind. Sie bieten alle Elemente der hochmodernen Batterieüberwachungslösung. Die bereitgestellten Informationen umfassen Zellenspannung, zellenspezifisches Gewicht und Bankspannungsablesungen. Sie geben auch die Richtung und Größe des Bankstroms an und überwachen die Bank automatisch während der Entladung.

· Automotive BMS

Dieses System verfügt über eine Schnittstelle zu Bordsystemen und arbeitet in Echtzeit unter sich schnell ändernden Lade- und Entladebedingungen, wenn das Auto beschleunigt und stoppt. Es muss unter extremen Bedingungen betrieben werden.

Daher hängt das beste Batterieüberwachungssystem davon ab, welchen Batterietyp Sie verwenden. Sie müssen die Eigenschaften Ihrer Batterie überprüfen, bevor Sie ein Batterieüberwachungssystem installieren. Wenden Sie sich am besten an Ihren Batteriehersteller, der Sie über das beste Batterieüberwachungssystem für Ihre Batterie berät.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Wie funktioniert das Batterieüberwachungssystem?

Die beiden wesentlichen Funktionen eines Batterieüberwachungssystems sind die Überwachung und der Schutz der Batterie. Es werden Messungen von Spannung, Strom und Temperatur einer Zelle in der Batterie durchgeführt. Nachfolgend finden Sie eine Erläuterung der verschiedenen Prinzipien, die vom BMS angewendet werden:

· Es berechnet den Ladezustand. Dies ist die Energiemenge, die in der Batterie verbleibt. Dazu wird die in den Akku ein- und ausströmende Energiemenge gemessen und die Zellenspannungen überwacht.

· Schutz des Akkus vor Überladung oder Überentladung. Dies wird erreicht, indem einzelne Zellen im Akkupack kontinuierlich überwacht werden und genau berechnet wird, wie viel Strom sicher in den Akkupack fließen kann, ohne Schaden zu verursachen. Die berechneten Strombegrenzungen werden dann an das Batterieladegerät und die Last gesendet, wodurch diese die Batterie innerhalb der Grenzen aufladen können.

· Die Überwachung des Gesundheitszustands und der Sicherheit des Akkus erfolgt durch Überprüfung auf Kurzschlussausfälle, lose Verbindungen und beschädigte Batteriezellen, die ausgetauscht werden müssen.

· Das Ausbalancieren aller Batteriepackzellen wird erreicht, indem überschüssige Energie aus Zellen abgelassen wird, die stärker als andere geladen sind.

· Temperaturregelung des Akkus. Das BMS steuert einen Batterielüfter, um die Temperatur des Batteriepacks zu regulieren. Die Leistung des Lüfters wird ebenfalls überwacht, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert.

· Das BMS liefert auch Echtzeitdaten und -informationen an andere Geräte wie Ladegeräte, Motorsteuerungen und Datenlogger über digitale Ausgänge.

Das BMS ist mit Folgendem ausgestattet:

· Zellenspannungssensoren

· Temperatursensoren

· Batteriestromanzeigen

· Schneiden Sie FETs ab, die den Anschluss und die Isolierung des Akkus zwischen Ladegerät und Last ermöglichen

· Mikrocontroller

Warum brauchen Sie Batterieüberwachungssysteme?

Ein BMS kann Probleme in den Batteriesystemen erkennen und protokollieren. Es meldet die Fehler. Es führt die folgenden wesentlichen Funktionen aus:

· Überwachung des Zustands einzelner Zellen im Akkupack

· Schutz der Zellen vor extrem schädlichen Bedingungen

· Einstellen des Batteriebetriebspunkts, damit regenerative Bremsladungen absorbiert werden können, ohne dass die Gefahr einer Überladung besteht

· Gibt Auskunft über den Ladezustand des Akkus

· Gibt Auskunft über den Gesundheitszustand der Batterie

· Zeichnet den Batterieverbrauch auf

· Prognostiziert die mögliche Reichweite mit der verbleibenden Ladung im Akku

· Trennt die Batterie im Notfall

· Bietet die optimale Ladesequenz zum Laden der Zellen.

Zu den Vorteilen der Verwendung eines BMS in Ihrer Batterie gehören daher eine verlängerte Batterielebensdauer, eine verbesserte Zuverlässigkeit, die Aufrechterhaltung des Zustands der Batteriezellen und die Reduzierung der Betriebskosten des Batteriesystems.

Fazit

Das Batterieüberwachungssystem ist für jede Batterie von entscheidender Bedeutung. Der Betrieb einer Batterie ohne installiertes BMS kann riskant sein. Der Akku kann durch Überladung beschädigt werden und es fallen zusätzliche Kosten an. Lesen und verstehen Sie vor dem Kauf eines BMS die Kapazität Ihres Akkus.