Интеллектуальная система управления батареями - причина, конструкция и требования

Зачем нужна умная система управления батареями?

Система управления батареями - это электронное устройство, которое контролирует и контролирует уровень заряда, разряда и температуру аккумуляторных батарей. Они могут контролировать одну или несколько ячеек аккумуляторных систем. В системах с многоэлементными батареями состояние отдельных ячеек отслеживается и контролируется. В этих системах управления батареями система находится не внутри аккумуляторной батареи и работает по проводам.

Когда мы говорим об интеллектуальных системах управления батареями, это беспроводные системы, объединяющие аккумуляторную батарею изнутри. Эта система основана на беспроводной обратной связи от отдельных аккумуляторных элементов внутри блока и может использоваться в электронных транспортных средствах. Это беспроводное решение увеличивает полезную емкость и срок службы аккумуляторов, поскольку они интегрируются непосредственно в аккумуляторный блок.

Как разработать интеллектуальную систему управления батареями?

Интеллектуальная система управления аккумулятором может максимально увеличить емкость аккумулятора, а также предотвратить недозаряд и перезарядку. Благодаря интеллектуальному управлению батареями он гарантирует, что все элементы батареи имеют равный запас заряда и также разряжаются одинаково.

Этот мозг аккумуляторной батареи измеряет и сообщает важную информацию для работы аккумулятора и защищает аккумулятор от повреждений в широком диапазоне условий эксплуатации. Позвольте нам немного познакомить вас с его компонентами; единственная наиболее важная функция, которую выполняет BMS, - это «защита ячеек». У литий-ионных элементов есть две критические проблемы конструкции: если вы перезарядите, зарядите их, вы можете вызвать перегрев и повредить их или даже вызвать взрыв и пламя, поэтому важно иметь BMS для обеспечения защиты от перенапряжения.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Каждая схема защиты батареи имеет два электронных переключателя, известных как МОП-транзисторы. МОП-транзисторы - это полупроводники, используемые для включения или выключения электронных сигналов в цепи. BMS обычно имеет разрядный МОП-транзистор и заряжающий МОП-транзистор. Если литий-ионный защитный чип обнаруживает, что напряжение на элементах превышает верхний предел, он прекращает заряд, открывая чип MOSFET для зарядки. Как только уровень заряда снизится до безопасного, чип снова закроется. Точно так же, когда батарея разряжается до определенного напряжения, протектор отключит заряд, открыв разрядный полевой МОП-транзистор.

Управление энергопотреблением - вторая по важности функция, выполняемая BMS. Например; Большинство ноутбуков могут не только сообщить вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе, но также и каков ваш уровень потребления и сколько времени у вас осталось, чтобы использовать устройство, прежде чем потребуется подзарядка аккумулятора. Поэтому с практической точки зрения управление энергопотреблением очень важно в портативных электронных устройствах. Это как знать, как долго вы можете играть в Counter Strike, прежде чем контроллер умрет в середине битвы, и вы будете изо всех сил пытаться найти запасные батареи и… Неважно.

Ключом к управлению энергопотреблением является счет кулонов. Например; если у вас пять человек в комнате и двое уходят, у вас остаются трое, если в комнату входят еще трое, у вас теперь шесть человек. Кроме того, если комната рассчитана на десять человек с шестью людьми внутри, то она заполнена на 60%. BMS отслеживает эту емкость, и состояние заряда передается пользователю в электронном виде через цифровую шину, называемую шиной SM, или через дисплей состояния заряда, когда вы нажимаете кнопку, а светодиодный дисплей показывает вам общий заряд в Шаг 20%. BMS для определенных приложений, таких как портативные терминалы со стрелками, также включает встроенное зарядное устройство, совместимое с устройством управления, то есть индуктором, который является запоминающим устройством и разрядником. Устройство управления управляет алгоритмом зарядки. Для литий-ионных элементов идеальный алгоритм зарядки - это постоянный ток и постоянное напряжение.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Патч батареи обычно состоит из нескольких отдельных ячеек, которые работают вместе в комбинации. В идеале все эти элементы в аккумуляторной батарее находятся в одном и том же состоянии заряда. Если элементы выходят за пределы баланса, отдельные элементы могут быть подвержены нагрузке, что приведет к преждевременному прекращению заряда и сокращению общего срока службы батареи. Баланс ячеек BMS продлевает срок службы батареи, предотвращая возникновение дисбаланса заряда в отдельных ячейках. До сих пор мы рассмотрели основные компоненты системы управления батареями и их функции.

Каковы требования к системе управления батареями?

Есть определенные строительные блоки интеллектуальной системы управления батареями. Некоторые из них перечислены ниже.

1. Отрезные полевые транзисторы: функциональный блок драйвера полевых транзисторов предназначен для обеспечения подключения и изоляции аккумуляторной батареи.

2. МОНИТОР ТОПЛИВНОГО ДАТЧИКА: Датчик уровня топлива отслеживает и балансирует заряд, входящий и выходящий из аккумуляторной батареи.

3. БАЛАНС И МОНИТОР НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ: • Мониторинг и балансировка напряжения элементов в отдельных элементах важны для общего состояния аккумуляторной батареи.

4. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ МОНИТОРЫ: Температурные мониторы служат в качестве многоцелевых солдат в BMS. Их первая и самая важная обязанность - контролировать и балансировать количество тока, поступающего в батарею во время зарядки, потому что большой ток при постоянном напряжении может вызвать пожар. Вторая функция этих мониторов - определить, нужно ли заряжать или разряжать аккумулятор.

5. State Machine: для схемы считывания большинству BMS требуется схема обнаружения MCU или FPGA, а также для принятия решений с использованием восстановленной информации.

6. ДРУГИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ BMS: • Другие строительные блоки BMS включают аутентификацию, часы реального времени, память и шлейфовое соединение. Память используется для хранения данных, часы реального времени - для метки времени.

BMS может быть построена с использованием различных строительных блоков и методов проектирования. Требования к батареям и целевые показатели срока их службы помогают нам определить правильную архитектуру, функциональные блоки и ИС для создания нашей BMS и схемы зарядки для оптимизации срока службы батареи. Если BMS спроектирована в соответствии с требованиями к батарее, она будет иметь долгий срок службы, как и батарея, для которой она предназначена.