Come si fa a identificare la batteria con la BMS?

L'adeguamento della batteria al BMS (Battery Management System) richiede una considerazione completa di numerosi parametri tecnici,requisiti funzionali e scenari di applicazione per garantire la sicurezza, affidabilità ed efficienza del sistema.

1. Confirmare che le specifiche di tensione e corrente della batteria e BMS sono abbinati

- Corrispondenza di tensione:

- Assicurarsi che la tensione totale della batteria si trovi entro la gamma di tensione nominale di funzionamento del BMS.la tensione della batteria per un sistema di accumulo di energia o per un veicolo elettrico deve corrispondere alla gamma di tensione supportata dal BMS (e.g., 12V, 24V, 48V o superiori).

- Per le batterie connesse in serie, il BMS deve supportare il monitoraggio della tensione delle singole batterie (ad esempio, la gamma di tensione individuale delle batterie agli ioni di litio è di solito di 2,5 V ~ 4,2 V).

- Corrispondenza corrente:

- La capacità di rilevamento corrente del BMS deve coprire la corrente massima di carica/scarica del pacchetto batteria per garantire che possa monitorare e controllare con precisione il processo di carica/scarica.

2- Garantire la compatibilità del protocollo di comunicazione

- Corrispondenza di protocollo:

- sono necessari protocolli di comunicazione compatibili (ad es. CAN, SPI, RS-485 o Bluetooth) tra il BMS e il sistema di gestione della batteria (ad es. BMS e inverter, caricabatterie o altro controller).
- se viene utilizzato un dispositivo di terze parti (ad esempio, un inverter di accumulo di energia PCS), è necessario confermare che il suo protocollo di comunicazione è coerente con il protocollo di uscita del BMS,Altrimenti potrebbe essere necessario un convertitore di protocolli o uno sviluppo personalizzato.

- Interazione dati:

- garantire che il BMS possa trasmettere in tempo reale dati sullo stato della batteria (ad esempio tensione, corrente, temperatura, SOC/SOH) ad altri sistemi e ricevere comandi di controllo (ad esempio comandi di carica/scarica).

3. Corrispondenza della funzione di protezione

- Protezione contro la sovraccarica/scarica:

- le soglie di protezione contro sovratensione e sotto tensione del BMS devono essere corrispondenti alle caratteristiche chimiche della batteria (ad es.La protezione da sovra-tensione per le batterie agli ioni di litio è generalmente impostata a 4.2V/unità e sotto tensione a 2,5V/unità).

- Protezione da sovraccarico e cortocircuito:

- Il BMS deve sostenere la corrente continua massima del pacchetto batterie ed ha una funzione di taglio della corrente in eccesso per evitare danni causati da cortocircuito o corrente elevata.

- Coordinamento della gestione termica:

- Se la batteria è dotata di un sistema di raffreddamento, il BMS deve essere collegato a sensori di temperatura e dissipatori di calore per garantire che la temperatura sia entro un intervallo sicuro.

4Corrispondenza della tecnologia equilibrata.

Selezionare il metodo di equalizzazione appropriato in base alla capacità e alla struttura di connessione parallela in serie del pacchetto batterie:

- Equalizzazione passiva:

- Scenari applicabili: batterie di piccola capacità e con basso numero di serie (ad es. apparecchi elettronici di consumo).
- Caratteristiche: equalizzazione mediante consumo di energia resistiva, struttura semplice ma bassa efficienza.

- Equalizzazione attiva:

- Scenari applicabili: batterie di grande capacità con un numero elevato di stringhe (ad esempio veicoli elettrici o sistemi di accumulo di energia).
- Caratteristiche: equalizzazione mediante trasferimento di energia, elevata efficienza ma elevato costo (ad esempio, la soluzione di chip bi-direzionale DC-DC di Collette).

5. Corrispondenza tra ambiente di installazione e interfaccia fisica

- Connessione elettrica:

- cablaggio corretto in base ai requisiti di progettazione hardware BMS per garantire l'affidabilità e bassa impedenza dei circuiti ad alta tensione (riferimento alla messa a terra e il connettore)
- Utilizzare fili anti-invecchiamento e resistenti alle alte temperature per evitare un contatto insufficiente o un aumento elevato della temperatura.

- Adattabilità alla temperatura e all'umidità:

- selezionare il modello appropriato in base all'intervallo di funzionamento ambientale del BMS (ad esempio, il BMS di stoccaggio dell'energia deve adattarsi allo spruzzo di sale esterno e alle temperature elevate/basse,mentre il BMS EV deve essere conforme alle norme ambientali di bordo).

6. Prova e convalida

- Prova funzionale:

- verificare se l'accuratezza di acquisizione di tensione, corrente e temperatura del BMS soddisfa le norme (ad es. requisito di accuratezza SOE per il BMS di stoccaggio dell'energia, errore SOC ≤ 3% per il BMS EV).
- simulare condizioni di lavoro estreme (ad es. ricarica e scarica rapida, sovra-temperatura, cortocircuito) per testare la velocità di risposta della protezione del BMS.

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

- verificare la capacità del BMS di funzionare con la batteria, il carico e le attrezzature di ricarica mediante strumenti di simulazione

7. Selezione dell'adattabilità dello scenario

- Sistema di accumulo di energia BMS:

- deve supportare cicli di ricarica e scarica di lunga durata, avere una stima dell'energia residua (SOE) di alta precisione e adattarsi agli ambienti esterni (ad esempio spruzzo di sale, alte e basse temperature).
- Si rimanda alla norma GB/T 34131-2023 e si presta attenzione al monitoraggio della resistenza all'isolamento e alla compatibilità multiprotocollo.

- BMS per veicoli elettrici:

- concentrare l'attenzione sulla sicurezza in tempo reale, leggera e ad alta tensione (ad esempio, comunicazione rapida e protezione a bassa latenza in conformità con GB/T 38661-2020).
- può essere necessario un sistema BMS wireless (ad esempio una soluzione Tesla) per semplificare il sistema di cablaggio.

8. Verifica della compatibilità da parte di terzi

- Corrispondenza all'inverter (PCS):

- Assicurarsi che il protocollo di comunicazione, la gamma di tensione/corrente e la logica di protezione del BMS e dell'inverter di accumulo di energia siano coerenti

- Adattamento algoritmico del software:

- Se sono necessari algoritmi specifici, confermare che il firmware BMS supporta o può essere personalizzato.

Domande frequenti e risposte

- Problema 1: scarsa equalizzazione del BMS:

- verificare se il metodo di equalizzazione corrisponde alle caratteristiche del pacchetto batterie (ad esempio, le batterie di grande capacità devono essere equalizzate attivamente).

- Problema 2: Interruzione della comunicazione:

- Conferma se la versione del protocollo, il tasso di segnalazione e lo schermo del segnale soddisfano i requisiti.

- Problemi 3: Falso innesco di protezione:

- Calibrate la soglia dei sensori, o controllate il cablaggio per un contatto negativo.

Riassunto.

L'adeguamento delle batterie e del BMS deve essere considerato in modo globale da più dimensioni quali i parametri elettrici, i protocolli di comunicazione, la logica di protezione, l'adattabilità ambientale,e verifica delle provePer i sistemi complessi (ad es. immagazzinamento di energia o veicoli elettrici), si raccomanda di fare riferimento alle norme del settore (ad es. GB/T) e di condurre rigorose prove HIL per garantire un sistema sicuro e affidabile.Se si utilizza un BMS non originale, si dovrebbe prestare particolare attenzione alla compatibilità dei protocolli e alla certificazione da parte di terzi.