Como escolher o BMS certo para o pacote de baterias de íons de lítio?

A seleção de um sistema de gestão de baterias (BMS) adequado para baterias de iões de lítio requer uma consideração abrangente dos parâmetros das baterias, dos cenários de aplicação, dos requisitos funcionais,custo-eficácia e outros fatoresO seguinte é um guia de selecção pormenorizado:

I. Compreensão dos parâmetros-chave da bateria

1Voltagem e capacidade

• A faixa de tensão nominal e total (por exemplo, a tensão nominal de uma bateria de iões de lítio 16S é de 57,6 V e a tensão de carregamento é de 67.2V) afecta directamente a selecção da gama de monitorização da tensão do BMS

• A capacidade (por exemplo, 25,5Ah) determina a capacidade de manuseio atual do BMS, que precisa corresponder às correntes máximas de carga e descarga (por exemplo,se a corrente de descarga contínua máxima da bateria for de 25 A,, o BMS deve suportar uma proteção de corrente ≥ 25A)

2Multiplicador de carga/descarga e duração do ciclo

• As baterias de alta taxa (por exemplo, 2C ou 3C) requerem um BMS que suporte o controle rápido de carga/descarga para evitar a sobrecorrência.
• A vida útil dos ciclos (por exemplo, 300 ciclos) deve ser combinada com a capacidade de gestão da equalização do BMS para retardar a degradação da capacidade

3- Intervalo de temperatura e resistência interna

• A gama de temperaturas de funcionamento (por exemplo, 0-45°C para carregamento, -20-60°C para descarga) exige que o BMS tenha uma função de monitorização de zonas de temperatura e de gestão térmica ampla.
• A baixa resistência interna (por exemplo, ≤ 120mΩ) reduz a perda de energia e exige que o BMS suporte a aquisição precisa de tensão (± 3mV) para otimizar a equalização.

I.Requisitos claros para cenários de aplicação

O foco no BMS varia significativamente de cenário para cenário:

1Veículo eléctrico

• Resposta dinâmica:São necessárias uma estimativa de SOC de alta precisão e um controlo em tempo real, sendo suportada a comunicação de autocarro CAN para realizar a interação com todo o sistema do veículo.
• Requisitos de segurança:Proteção múltipla (sobre-voltagem, sub-voltagem, curto-circuito, etc.) e adaptação às vibrações, altas temperaturas e outros ambientes adversos.

2Sistemas de armazenamento de energia

• Estabilidade:Enfatiza a gestão equilibrada em ciclos de longo prazo e suporta protocolos de comunicação TCP/IP para se adaptar ao despacho da rede.
• Controle de custos:favorecer a arquitetura modular ou master-slave para reduzir o custo unitário do armazenamento de energia.

3Equipamento portátil

• Volume e consumo de energia:Escolher um BMS com alta integração e baixo consumo de energia, como um programa de chip único (por exemplo, série MAGIC AMG86)
• Funcionalidade simplificada:Interfaces de comunicação complexas podem ser omitidas e as funções de protecção básicas podem ser mantidas

III. Requisitos funcionais essenciais

1. Monitoramento da precisão

• A precisão de aquisição de tensão deve ser ≤ ± 3mV e o erro de detecção de temperatura ≤ 1°C para garantir a precisão da estimativa SOC/SOH.

2Gestão equilibrada

• A equalização ativa (por exemplo, conversão DC/DC) é adequada para baterias de alta capacidade e as correntes de equalização ≥ 1A podem reduzir efetivamente as diferenças de tensão
• A equalização passiva é de baixo custo, mas apenas adequada para aplicações de pequena capacidade ou baixa multiplicação

3Mecanismos de protecção da segurança

• Deve incluir sobrecarregamento, sobre descarga, sobre corrente, curto-circuito, proteção contra sobre-temperatura, e alguns cenários exigem design redundante (por exemplo, MOSFETs duplos).

4Compatibilidade do protocolo de comunicação

• Veículos elétricos: CAN bus (por exemplo, Seplos BMS suporta comunicação com a Pylontech, inversores Growatt).
• Sistemas de armazenamento de energia: RS485 ou Ethernet, suporta conexão paralela de várias máquinasIV. Topologia e seleção de hardware

IV. Topologia e selecção de hardware

1. BMS centralizado

• Vantagens:baixo custo, adequado para baterias de pequena escala (por exemplo, ferramentas elétricas).

• Desvantagens:escassez de escalabilidade, resolução de problemas complexa

2BMS distribuído

• Vantagens:Design modular, fácil de manter, adequado para sistemas de armazenamento de energia em grande escala.
• Desvantagens:alto custo de hardware, cablagem complicada

3BMS mestre-escravo

• Equilíbrio de custos e escalabilidade, comumente utilizado em pacotes de baterias médios a grandes para veículos elétricos.