Como é que a bateria corresponde ao BMS?

A correspondência da bateria com o BMS (Sistema de Gestão da Bateria) requer uma consideração abrangente de vários parâmetros técnicos,requisitos funcionais e cenários de aplicação para assegurar a segurança, a fiabilidade e a eficiência do sistema.

1Confirme que as especificações de tensão e corrente da bateria e do BMS são correspondentes

- Correspondência de tensão:

- Assegurar que a tensão total da bateria esteja dentro da gama de tensão nominal de funcionamento do BMS.A tensão da bateria de um sistema de armazenamento de energia ou de um veículo elétrico deve corresponder à faixa de tensão suportada pelo BMS (e.g., 12 V, 24 V, 48 V ou superiores).

- No caso de baterias ligadas em série, o BMS deve suportar a monitorização da tensão das baterias individuais (por exemplo, a gama de tensões individuais das baterias de iões de lítio é geralmente de 2,5 V a 4,2 V).

- Correspondência atual:

- A capacidade de detecção atual do BMS deve cobrir a corrente máxima de carga/descarga da bateria para garantir que possa monitorizar e controlar com precisão o processo de carga/descarga.

2- Garantir a compatibilidade do protocolo de comunicação

- Concordância de protocolo:

- São necessários protocolos de comunicação compatíveis (por exemplo CAN, SPI, RS-485 ou Bluetooth) entre o BMS e o sistema de gestão da bateria (por exemplo, BMS e inversor, carregador ou outro controlador).
- Se for utilizado um dispositivo de terceiros (por exemplo, um inversor de armazenamento de energia PCS), é necessário confirmar que o seu protocolo de comunicação é coerente com o protocolo de saída do BMS,Caso contrário, um conversor de protocolo ou desenvolvimento personalizado podem ser necessários.

- Interação de dados:

- Assegurar que o BMS possa transmitir dados de estado da bateria (por exemplo, tensão, corrente, temperatura, SOC/SOH) para outros sistemas em tempo real e receber comandos de controlo (por exemplo, comandos de carga/descarga).

3. Compatibilidade de funções de protecção

- Protecção contra sobrecarga/descarga:

- Os limiares de protecção contra sobrevoltagem e subvoltagem do BMS devem corresponder às características químicas da bateria (por exemplo,A proteção contra sobrevoltagem para baterias de iões de lítio é geralmente definida em 4.2V/unidade e de baixa tensão a 2,5V/unidade).

- Protecção contra sobrecorrência e curtocircuito:

- O BMS deve suportar a corrente contínua máxima da bateria e tem uma função de corte de sobrecorrência para evitar danos causados por curto-circuito ou alta corrente.

- Coordenação da gestão térmica:

- Se a bateria estiver equipada com um sistema de arrefecimento, o BMS deve ser ligado a sensores de temperatura e dissipadores de calor para garantir que a temperatura esteja dentro de um intervalo seguro.

4- Tecnologia equilibrada.

Escolher o método de equalização adequado de acordo com a capacidade e a estrutura de ligação em série paralela da bateria:

- Equalização passiva:

- Cenários aplicáveis: baterias de pequena capacidade, com baixa contagem de séries (por exemplo, dispositivos eletrónicos de consumo).
- Características: equalização por consumo de energia resistiva, estrutura simples mas baixa eficiência.

- Equalização ativa:

- Cenários aplicáveis: baterias de grande capacidade e alta contagem de cordas (por exemplo, veículos eléctricos ou sistemas de armazenamento de energia).
- Características: equalização através da transferência de energia, elevada eficiência mas elevado custo (por exemplo, a solução de chips DC-DC bidirecionais da Collette).

5. Ambientes de instalação e interface física

- Conexão elétrica:

- Conectar adequadamente os fios de acordo com os requisitos de concepção de hardware do BMS para garantir a fiabilidade e a baixa impedância dos circuitos de alta tensão (ver a ligação à terra e o conector)
- Utilize fios antienvelhecimento e resistentes a altas temperaturas para evitar mau contacto ou aumento de temperatura.

- Adaptabilidade à temperatura e à humidade:

- Seleccionar o modelo adequado de acordo com o intervalo de funcionamento ambiental do BMS (por exemplo, o BMS de armazenamento de energia deve adaptar-se ao salmoura exterior e às temperaturas elevadas/baixas,enquanto o BMS do veículo deve cumprir as normas ambientais a bordo).

6. Ensaios e validação

- Teste funcional:

- Verificar se a precisão de aquisição de tensão, corrente e temperatura do BMS satisfaz as normas (por exemplo, requisito de precisão SOE para o BMS de armazenamento de energia, erro SOC ≤ 3% para o BMS EV).
- simular condições de trabalho extremas (por exemplo, carregamento e descarga rápidos, sobre-temperatura, curto-circuito) para testar a velocidade de resposta de protecção do BMS.

- Teste HIL (hardware-in-the-loop):

- Verificar a capacidade do BMS para trabalhar com a bateria, carga e equipamento de carregamento através de ferramentas de simulação

7. Selecção de adaptabilidade de cenários

- Sistema de armazenamento de energia BMS:

- É necessário suportar longos ciclos de carga e descarga, ter uma estimativa de energia residual (SOE) de alta precisão e adaptar-se a ambientes exteriores (por exemplo, sal, alta e baixa temperatura).
- Referir-se à norma GB/T 34131-2023 e prestar atenção à monitorização da resistência ao isolamento e à compatibilidade multiprotocolo.

- BMS de veículos elétricos:

- Foco na segurança em tempo real, leve e de alta tensão (por exemplo, comunicação rápida e proteção de baixa latência em conformidade com a GB/T 38661-2020).
- Pode ser necessário um BMS sem fios (por exemplo, uma solução Tesla) para simplificar o arnês de fiação.

8Verificação de compatibilidade por terceiros

- Combinação com inversor (PCS):

- Assegurar que o protocolo de comunicação, a gama de tensão/corrente e a lógica de proteção do BMS e do inversor de armazenamento de energia são consistentes

- Adaptação de algoritmos de software:

- Se forem necessários algoritmos específicos, confirmar que o firmware do BMS suporta ou pode ser personalizado.

Perguntas Frequentes e Soluções

- Problemas 1: Má equalização do BMS:

- Verificar se o método de equalização corresponde às características do conjunto de baterias (por exemplo, as baterias de grande capacidade devem ser activamente equalizadas).

- Problema 2: Interrupção de comunicação:

- Confirme se a versão do protocolo, a taxa de transmissão e o escudo de sinal cumprem os requisitos.

- Questão 3: Proteção Falso gatilho:

- Calibre o limite do sensor, ou verifique a fiação por contacto fraco.

Resumo.

A correspondência entre baterias e BMS deve ser considerada de forma abrangente a partir de múltiplas dimensões, tais como parâmetros elétricos, protocolos de comunicação, lógica de protecção, adaptabilidade ao ambiente,e verificação dos ensaiosPara sistemas complexos (por exemplo, armazenamento de energia ou veículos elétricos), recomenda-se consultar as normas do sector (por exemplo, GB/T) e realizar testes HIL rigorosos para garantir um sistema seguro e fiável.Se utilizar um BMS não original, deve ser dada especial atenção à compatibilidade dos protocolos e à certificação por terceiros.