Struktur Dasar dan Prinsip Kerja BMS untuk Kendaraan Energi Baru

Tidak ada definisi tegas tentang Sistem Manajemen Baterai (BMS). Kita dapat memahaminya sebagai berikut: Sistem manajemen baterai adalah perangkat yang digunakan untuk memantau dengan aman dan mengelola baterai daya secara efektif, menjaga pengoperasian normal sistem catu daya, dan memperpanjang masa pakai baterai. Ia umumnya dikenal sebagai pengasuh baterai atau manajer baterai. Teknologi ini dapat memantau status pengoperasian baterai (tegangan, arus, dan suhu baterai), memprediksi kapasitas baterai (SOC) dan sisa jangkauan mengemudi yang sesuai, serta mengelola baterai untuk menghindari-pengosongan baterai yang berlebihan, pengisian daya yang berlebihan, panas berlebih, dan ketidakseimbangan tegangan yang serius antar sel, sehingga memaksimalkan pemanfaatan kapasitas penyimpanan baterai dan siklus hidup baterai.

Klasifikasi:

Sistem manajemen baterai dapat diklasifikasikan menjadi sistem terdistribusi, sistem terpusat, dan sistem terintegrasi berdasarkan strukturnya.

1. Sistem Terdistribusi

Definisi Inti:

BMS terdistribusi, juga dikenal sebagai BMS modular, dicirikan oleh "fungsi terdesentralisasi dan manajemen terpusat". Ini mendistribusikan akuisisi data baterai dan beberapa fungsi pemrosesan ke beberapa unit kontrol budak independen dalam modul baterai atau paket baterai, sementara unit kontrol utama bertanggung jawab atas algoritma canggih dan komunikasi kendaraan.

Analisis Karakteristik Profesional:

Keuntungan:

• Skalabilitas dan modularitas tinggi: Dengan menambahkan atau menghapus unit kontrol budak, unit ini dapat dengan mudah beradaptasi dengan platform dengan tingkat daya dan voltase berbeda, sehingga memfasilitasi desain berbasis platform.
• Pengkabelan yang sederhana dan keandalan yang tinggi: Rangkaian pengambilan sampel setiap modul sangat pendek dan rapi, mengurangi risiko interferensi dari transmisi sinyal analog jarak jauh dan meningkatkan akurasi pengukuran serta kompatibilitas elektromagnetik sistem.
• Keamanan tinggi: Titik pengambilan sampel-tegangan tinggi tersebar, mengurangi risiko intrusi-tegangan tinggi ke sistem-tegangan rendah. Unit kontrol utama dapat ditempatkan jauh dari-area bertegangan tinggi.

Kekurangan:

• Kompleksitas sistem yang tinggi: Memerlukan pengembangan dan pengelolaan dua unit perangkat keras (master dan slave) dan protokol komunikasi yang kompleks.
• Biaya yang relatif tinggi: Total biaya perangkat keras dari beberapa unit kontrol budak mungkin lebih tinggi.
• Aplikasi Umum: Kendaraan listrik,{0}}sistem penyimpanan energi berskala besar, robot, dan skenario lain yang memerlukan modularitas, skalabilitas, keamanan, dan akurasi tinggi.

2. Sistem Terpusat

Definisi Inti:

BMS terpusat mengadopsi arsitektur "akuisisi terintegrasi, pemrosesan terpusat". Semua fungsi diintegrasikan ke dalam satu pengontrol pusat, dan semua sinyal tegangan dan suhu sel baterai dihubungkan langsung ke port akuisisi pada pengontrol pusat melalui rangkaian kabel panjang.

Analisis Karakteristik Profesional:

Keuntungan:

• Struktur sederhana, biaya rendah: Pengontrol tunggal, tanpa protokol komunikasi master-slave, pengembangan perangkat lunak yang relatif sederhana, dan biaya keseluruhan terendah dalam sistem-berkapasitas kecil.
• Pemrosesan data langsung: Semua data diproses dalam satu chip, sehingga menghilangkan kebutuhan sinkronisasi{0}node dan penundaan transmisi lintas node.

Kekurangan:

• Skalabilitas yang buruk: Port I/O pengontrol bersifat tetap, sehingga sulit untuk beradaptasi dengan sistem dengan jumlah baterai berbeda.
• Risiko keandalan yang tinggi:-Perangkat pengambilan sampel jarak jauh rentan terhadap interferensi, yang menyebabkan berkurangnya akurasi pengukuran; rangkaian kabel yang banyak dan panjang menghasilkan tingkat kegagalan konektor yang tinggi.
• Tata letak yang tidak fleksibel: Pengontrol pusat harus dekat dengan baterai, dan tata letak rangkaian kabel tetap, yang tidak kondusif untuk tata letak kendaraan secara keseluruhan.
• Bahaya keselamatan: Semua-titik pengambilan sampel bertegangan tinggi terkonsentrasi di satu tempat, sehingga menimbulkan risiko kegagalan-titik tunggal yang menyebabkan kegagalan seluruh sistem.

Aplikasi Umum:-kendaraan listrik berkecepatan rendah, perkakas listrik,-lemari penyimpanan energi berkapasitas kecil, dan barang elektronik konsumen dengan persyaratan biaya dan ruang yang sangat ketat.

3. Sistem Terintegrasi

Definisi Inti:

BMS terintegrasi adalah produk integrasi mendalam komponen listrik dan mekanik, yang mewujudkan "integrasi perangkat keras dan perangkat lunak, integrasi tingkat tinggi". Ini mengintegrasikan fungsi perangkat keras inti BMS (seperti AFE, MCU) langsung ke papan kontrol dan perlindungan paket baterai, dan terkadang bahkan terintegrasi secara fisik dengan komponen lain dalam paket baterai (seperti perangkat pemutus tegangan tinggi, sensor arus).

Analisis Karakteristik Profesional:

Keuntungan:

• Ukuran kecil, pemanfaatan ruang sangat tinggi: Sangat cocok untuk-aplikasi dengan ruang terbatas.
• Optimalisasi biaya dan rantai pasokan: Mengurangi material seperti casing dan konektor, menyederhanakan produksi dan perakitan.
• Penargetan kinerja yang kuat: Desain yang dioptimalkan untuk paket baterai tertentu, mencapai kinerja optimal.

Kekurangan:

• Hampir tidak ada skalabilitas: Terintegrasi secara mendalam dengan paket baterai, tidak dapat digunakan untuk sistem baterai dengan spesifikasi lain.
• Perawatan dan penggantian yang sulit: Jika terjadi kegagalan, biasanya diperlukan penggantian seluruh papan kontrol atau bahkan seluruh modul paket baterai.
• Tantangan pembuangan panas dan isolasi: Integrasi-kepadatan tinggi menghadirkan tantangan dalam desain pembuangan panas, dan persyaratan yang lebih tinggi untuk desain isolasi sirkuit tegangan tinggi dan rendah.

Aplikasi yang umum meliputi: elektronik konsumen, kendaraan listrik-roda dua, produk penyimpanan energi rumah yang ringkas, dan paket baterai untuk beberapa kendaraan PHEV/HEV yang memprioritaskan pemanfaatan ruang secara maksimal.

Sistem manajemen baterai terutama terdiri dari bagian-bagian berikut: unit pemrosesan pusat (juga disebut modul kontrol utama atau ECU), unit akuisisi data (modul akuisisi BMU), unit penyeimbang, unit tampilan, komponen kontrol (relai, sekering), dan komponen deteksi (deteksi kebocoran, sensor arus, sensor suhu, dll.).

Unit pemrosesan pusat terdiri dari papan kendali utama dan sirkuit kendali-tegangan tinggi; unit akuisisi data terdiri dari modul akuisisi suhu dan modul akuisisi tegangan. Di sebagian besar aplikasi, modul penyeimbang dan modul deteksi terintegrasi bersama; unit tampilan terdiri dari papan tampilan, layar LCD, keyboard, dan komputer host. Teknologi fieldbus CAN umumnya digunakan untuk mewujudkan komunikasi informasi antara komponen-komponen ini dan dengan sistem multi-energi kendaraan.

Dalam sistem pengelolaan baterai baterai litium-ion dari produsen kendaraan energi baru, sistemnya mengadopsi struktur master-slave. Satu modul kontrol utama BMS dapat mengontrol hingga 256 modul akuisisi, dan setiap modul akuisisi dapat mengumpulkan dan memproses hingga 16 saluran tegangan dan 8 saluran suhu. Ini dapat melakukan pemantauan-waktu nyata terhadap status pengisian dan pengosongan baterai, pemrosesan data, estimasi SOC, estimasi jarak berkendara, kontrol pengisian dan pengosongan, dan fungsi lainnya.

Prinsip kerja utama BMS dapat diringkas secara sederhana sebagai berikut: Setelah rangkaian akuisisi data mengumpulkan informasi status baterai, unit kontrol elektronik memproses dan menganalisis data, dan kemudian mengeluarkan perintah kontrol ke modul fungsional yang relevan di dalam sistem berdasarkan hasil analisis, dan mengirimkan informasi ke dunia luar.

ACEY-BP24-300A400Amesin penguji bms, otomatisasi tingkat tinggi, kecepatan pengujian cepat, dan akurasi pengujian tinggi. Dengan fungsi uji proteksi overcharge, pemulihan overcharge, proteksi overdischarge, pemulihan overdischarge, proteksi arus berlebih (arus overcharge dan arus overdischarge), resistansi internal, konsumsi-sendiri, proteksi hubung singkat, waktu proteksi overcharge, waktu proteksi arus berlebih, Waktu proteksi overdischarge, arus keseimbangan, tegangan keseimbangan, dll.

Penggunaan baterai dalam sistem tenaga otomotif merupakan proses yang kompleks. Baterai harus meningkatkan keselamatan, kepadatan daya, dan kepadatan energi, serta mengurangi-tingkat dan biaya pengosongan otomatis. Selain itu, banyak masalah khusus terkait penggunaannya di kendaraan yang perlu dipertimbangkan, seperti konsistensi baterai, sambungan antar-baterai, perlindungan terhadap kebocoran dan keselamatan-tegangan tinggi, ventilasi dan pembuangan panas, paket baterai kedap air dan tahan debu, serta kemampuan pemeliharaan sistem. Hanya dengan mengatasi masalah ini baterai listrik dapat digunakan secara luas pada kendaraan listrik.

Acey Cerdasmengkhususkan diri dalam memberikan solusi terintegrasi untuk jalur perakitan semi-otomatis dan sepenuhnya otomatis yang didedikasikan untuk paket baterai lithium-ion yang digunakan dalam sistem penyimpanan energi (ESS), kendaraan udara tak berawak (UAV), sepeda listrik, skuter listrik, perkakas listrik, kendaraan roda dua dan tiga, dan aplikasi terkait. Selain itu, kami menyediakan rangkaian lengkap peralatan perakitan paket baterai, termasuk mesin penilaian sel, mesin penyortir baterai, Mesin Penempel Kertas Insulasi, penguji CCD, tukang las titik baterai manual/otomatis, penguji BMS, penguji komprehensif baterai, dan sistem pengujian paket baterai.

Hubungi sekarang