Mfumo wa Usimamizi wa Betri ni nini?

Ufafanuzi

Mfumo wa usimamizi wa betri (BMS) ni teknolojia inayojitolea kwa uangalizi wa pakiti ya betri, ambayo ni mkusanyiko wa seli za betri, iliyopangwa kwa umeme katika usanidi wa safu ya safu ya x ya safu wima ili kuwezesha uwasilishaji wa anuwai inayolengwa ya voltage na mkondo kwa muda wa muda dhidi ya matukio ya mzigo unaotarajiwa.Uangalizi ambao BMS hutoa kawaida hujumuisha:

• Ufuatiliaji wa betri
• Kutoa ulinzi wa betri
• Kukadiria hali ya uendeshaji ya betri
• Kuendelea kuboresha utendaji wa betri
• Kuripoti hali ya uendeshaji kwa vifaa vya nje

Hapa, neno "betri" linamaanisha pakiti nzima;hata hivyo, vitendaji vya ufuatiliaji na udhibiti vinatumika mahususi kwa seli mahususi, au vikundi vya seli zinazoitwa moduli katika mkusanyiko wa jumla wa pakiti ya betri.Seli zinazoweza kuchajiwa tena za lithiamu-ioni zina msongamano wa juu zaidi wa nishati na ndizo chaguo la kawaida la pakiti za betri kwa bidhaa nyingi za watumiaji, kutoka kwa kompyuta ndogo hadi magari ya umeme.Ingawa zinafanya kazi vizuri sana, zinaweza kutosamehe ikiwa zinaendeshwa nje ya eneo salama la uendeshaji kwa ujumla (SOA), kukiwa na matokeo kuanzia kuathiri utendaji wa betri hadi matokeo hatari kabisa.BMS hakika ina maelezo ya kazi yenye changamoto, na utata wake kwa ujumla na ufikiaji wa uangalizi unaweza kuhusisha taaluma nyingi kama vile umeme, dijitali, udhibiti, mafuta na majimaji.

Je! Mifumo ya Kudhibiti Betri Inafanyaje Kazi?

Mifumo ya usimamizi wa betri haina seti isiyobadilika au ya kipekee ya vigezo ambavyo lazima viidhinishwe.Upeo wa muundo wa teknolojia na vipengele vilivyotekelezwa kwa ujumla vinahusiana na:

• Gharama, utata, na ukubwa wa pakiti ya betri
• Utumiaji wa betri na masuala yoyote ya usalama, maisha na udhamini
• Mahitaji ya uthibitisho kutoka kwa kanuni mbalimbali za serikali ambapo gharama na adhabu ni muhimu ikiwa hatua za usalama za kiutendaji hazijatekelezwa.

Kuna vipengele vingi vya muundo wa BMS, huku usimamizi wa ulinzi wa pakiti ya betri na udhibiti wa uwezo ukiwa vipengele viwili muhimu.Tutajadili jinsi vipengele hivi viwili hufanya kazi hapa.Udhibiti wa ulinzi wa pakiti ya betri una nyanja mbili muhimu: ulinzi wa umeme, ambayo inamaanisha kutoruhusu betri kuharibika kupitia matumizi nje ya SOA yake, na ulinzi wa halijoto, unaohusisha udhibiti wa halijoto tulivu na/au amilifu ili kudumisha au kuleta pakiti kwenye SOA yake.

Ulinzi wa Usimamizi wa Umeme: Sasa

Ufuatiliaji wa sasa wa pakiti ya betri na voltage za seli au moduli ni barabara ya ulinzi wa umeme.SOA ya umeme ya seli yoyote ya betri imefungwa na sasa na voltage.Mchoro wa 1 unaonyesha SOA ya seli ya lithiamu-ioni ya kawaida, na BMS iliyoundwa vizuri italinda pakiti kwa kuzuia uendeshaji nje ya ukadiriaji wa seli za mtengenezaji.Katika hali nyingi, ukataji zaidi unaweza kutumika ili kuishi ndani ya eneo salama la SOA kwa nia ya kutangaza muda zaidi wa matumizi ya betri.

Seli za lithiamu-ioni zina vikomo tofauti vya sasa vya kuchaji kuliko vya kuchaji, na hali zote mbili zinaweza kushughulikia mikondo ya kilele cha juu, ingawa kwa muda mfupi.Watengenezaji wa seli za betri kwa kawaida hubainisha vikomo vya juu zaidi vya kuendelea chaji na chaji, pamoja na viwango vya juu vya kuchaji na utegaji.BMS inayotoa ulinzi wa sasa hakika itatumia kiwango cha juu cha mkondo endelevu.Hata hivyo, hii inaweza kuongozwa na akaunti ya mabadiliko ya ghafla ya hali ya mzigo;kwa mfano, kasi ya ghafla ya gari la umeme.BMS inaweza kujumuisha ufuatiliaji wa kilele wa sasa kwa kuunganisha muda wa sasa na baada ya delta, kuamua ama kupunguza mkondo unaopatikana au kukatiza mkondo wa pakiti kabisa.Hii inaruhusu BMS kuwa na unyeti wa karibu wa papo hapo kwa vilele vya sasa vilivyokithiri, kama vile hali ya mzunguko mfupi ambayo haijapata usikivu wa fuse yoyote ya wakaazi, lakini pia kuwa na msamaha kwa mahitaji ya kilele cha juu, mradi sio kupita kiasi. ndefu.

Ulinzi wa Usimamizi wa Umeme: Voltage

Mchoro wa 2 unaonyesha kuwa seli ya lithiamu-ioni lazima ifanye kazi ndani ya safu fulani ya voltage.Mipaka hii ya SOA hatimaye itaamuliwa na kemia ya ndani ya seli ya lithiamu-ioni iliyochaguliwa na halijoto ya seli wakati wowote.Zaidi ya hayo, kwa kuwa kifurushi chochote cha betri hupitia kiasi kikubwa cha uendeshaji wa sasa wa baiskeli, kutoweka kwa sababu ya mahitaji ya upakiaji na kuchaji kutoka kwa vyanzo mbalimbali vya nishati, vikomo hivi vya voltage za SOA kwa kawaida hubanwa zaidi ili kuongeza muda wa matumizi ya betri.BMS lazima ijue mipaka hii ni nini na itaamuru maamuzi kulingana na ukaribu wa vizingiti hivi.Kwa mfano, inapokaribia kikomo cha juu cha voltage, BMS inaweza kuomba kupunguzwa kwa taratibu kwa sasa ya malipo, au inaweza kuomba sasa ya malipo kusitishwa kabisa ikiwa kikomo kinafikiwa.Hata hivyo, kikomo hiki kwa kawaida huambatana na mazingatio ya ziada ya hysteresis ya voltage ya ndani ili kuzuia gumzo la udhibiti kuhusu kizingiti cha kuzima.Kwa upande mwingine, inapokaribia kikomo cha chini cha voltage, BMS itaomba kwamba mizigo muhimu inayofanya kazi ipunguze mahitaji yao ya sasa.Katika kesi ya gari la umeme, hii inaweza kufanywa kwa kupunguza torque inayoruhusiwa inayopatikana kwa gari la traction.Bila shaka, BMS lazima ifanye mambo ya usalama kwa kiendeshi kuwa kipaumbele cha juu huku ikilinda pakiti ya betri ili kuzuia uharibifu wa kudumu.

Ulinzi wa Usimamizi wa joto: Joto

Kwa thamani ya usoni, inaweza kuonekana kuwa seli za lithiamu-ioni zina kiwango kikubwa cha uendeshaji wa halijoto, lakini uwezo wa jumla wa betri hupungua kwa joto la chini kwa sababu viwango vya athari za kemikali hupungua sana.Kuhusiana na uwezo wa joto la chini, hufanya kazi vizuri zaidi kuliko betri za asidi ya risasi au NiMh;hata hivyo, udhibiti wa halijoto ni muhimu kwa busara kwani kuchaji chini ya 0 °C (32 °F) ni shida kimwili.Hali ya uwekaji wa lithiamu ya metali inaweza kutokea kwenye anodi wakati wa malipo ya chini ya kufungia.Huu ni uharibifu wa kudumu na sio tu husababisha kupungua kwa uwezo, lakini seli ziko hatarini zaidi kushindwa ikiwa zinakabiliwa na mtetemo au hali zingine za mkazo.BMS inaweza kudhibiti halijoto ya pakiti ya betri kupitia kupasha joto na kupoeza.

Udhibiti wa halijoto unategemea kabisa ukubwa na gharama ya kifurushi cha betri na malengo ya utendakazi, vigezo vya muundo wa BMS, na kitengo cha bidhaa, ambacho kinaweza kujumuisha kuzingatia eneo linalolengwa la kijiografia (km Alaska dhidi ya Hawaii).Bila kujali aina ya hita, kwa ujumla ni bora zaidi kuteka nishati kutoka kwa chanzo cha nje cha nishati ya AC, au betri mbadala inayokaa inayokusudiwa kuendesha hita inapohitajika.Hata hivyo, ikiwa hita ya umeme ina mchoro wa sasa wa kiasi, nishati kutoka kwa pakiti ya msingi ya betri inaweza kuchujwa ili kujipasha moto yenyewe.Ikiwa mfumo wa majimaji ya joto unatekelezwa, basi hita ya umeme hutumiwa kupasha joto la kupoeza ambalo hupigwa na kusambazwa katika mkusanyiko wa pakiti.

Wahandisi wa kubuni wa BMS bila shaka wana hila za biashara zao za kubuni ili kuingiza nishati ya joto kwenye pakiti.Kwa mfano, vifaa mbalimbali vya kielektroniki vya nguvu ndani ya BMS vinavyotolewa kwa usimamizi wa uwezo vinaweza kuwashwa.Ingawa haifanyi kazi vizuri kama inapokanzwa moja kwa moja, inaweza kutumika bila kujali.Kupoeza ni muhimu sana ili kupunguza upotevu wa utendakazi wa pakiti ya betri ya lithiamu-ioni.Kwa mfano, labda betri iliyotolewa inafanya kazi kikamilifu saa 20 ° C;ikiwa joto la pakiti litaongezeka hadi 30 ° C, ufanisi wake wa utendakazi unaweza kupunguzwa kwa hadi 20%.Ikiwa kifurushi kitachajiwa mara kwa mara na kuchajiwa upya kwa 45°C (113°F), hasara ya utendakazi inaweza kuongezeka hadi 50%.Muda wa matumizi ya betri pia unaweza kuathiriwa na kuzeeka mapema na kuharibika ikiwa itaendelea kuathiriwa na uzalishaji wa joto kupita kiasi, haswa wakati wa mizunguko ya kuchaji na kutoa chaji haraka.Upoezaji kwa kawaida hupatikana kwa njia mbili, tulivu au amilifu, na mbinu zote mbili zinaweza kutumika.Ubaridishaji tulivu hutegemea mwendo wa mtiririko wa hewa ili kupoza betri.Katika kesi ya gari la umeme, hii ina maana kwamba ni tu kusonga chini ya barabara.Hata hivyo, inaweza kuwa ya kisasa zaidi kuliko inavyoonekana, kwani vitambuzi vya kasi ya hewa vinaweza kuunganishwa kwenye mabwawa ya kimkakati ya kurekebisha kiotomatiki ili kuongeza mtiririko wa hewa.Utekelezaji wa feni inayotumika kudhibiti halijoto inaweza kusaidia kwa kasi ya chini au wakati gari limesimama, lakini yote haya yanaweza kufanywa ni kusawazisha tu pakiti na halijoto ya mazingira inayozunguka.Katika tukio la siku ya joto kali, hii inaweza kuongeza joto la pakiti ya awali.Upozeshaji unaofanya kazi kwa kutumia majimaji ya joto unaweza kubuniwa kama mfumo kikamilishi, na kwa kawaida hutumia kipozezi cha ethilini-glikoli chenye uwiano maalum wa mchanganyiko, unaosambazwa kupitia pampu ya umeme inayoendeshwa na injini kupitia mabomba/hosi, njia mbalimbali za usambazaji, kibadilisha joto kinachopita kati yake (radiator) , na kikazi cha sahani ya kupozea dhidi ya kifurushi cha betri.BMS hufuatilia halijoto kote kwenye kifurushi, na kufungua na kufunga vali mbalimbali ili kudumisha halijoto ya betri kwa ujumla ndani ya safu nyembamba ya halijoto ili kuhakikisha utendakazi bora wa betri.

Usimamizi wa Uwezo

Kuongeza uwezo wa pakiti ya betri bila shaka ni mojawapo ya vipengele muhimu zaidi vya utendaji wa betri ambavyo BMS hutoa.Urekebishaji huu usipofanywa, kifurushi cha betri hatimaye kinaweza kujifanya kuwa bure.Chanzo cha tatizo ni kwamba "runda" la betri (mfululizo wa seli) si sawa kabisa na kimsingi ina viwango tofauti vya uvujaji au kutokwa kwa maji yenyewe.Uvujaji si kasoro ya mtengenezaji bali ni sifa ya kemia ya betri, ingawa inaweza kuathiriwa kitakwimu kutokana na tofauti ndogo za mchakato wa utengenezaji.Hapo awali, kifurushi cha betri kinaweza kuwa na seli zinazolingana vizuri, lakini baada ya muda, mfanano kati ya seli na seli huharibika zaidi, si tu kutokana na kujiondoa, bali pia huathiriwa na uendeshaji wa baiskeli ya chaji/kutoa, halijoto ya juu na kuzeeka kwa kalenda ya jumla.Kwa kueleweka hivyo, kumbuka mapema mjadala kwamba seli za lithiamu-ioni hufanya kazi vizuri zaidi, lakini zinaweza kutosamehe ikiwa zinaendeshwa nje ya SOA ngumu.Tulijifunza hapo awali kuhusu ulinzi unaohitajika wa umeme kwa sababu seli za lithiamu-ioni hazishughulikii vyema na chaji kupita kiasi.Mara tu ikiwa imechajiwa kikamilifu, haiwezi kukubali mkondo wowote zaidi, na nishati yoyote ya ziada inayosukumwa ndani yake hupitishwa kwenye joto, na voltage inaweza kupanda haraka, ikiwezekana hadi viwango hatari.Sio hali ya afya kwa seli na inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu na hali zisizo salama za uendeshaji ikiwa itaendelea.

Mfululizo wa safu ya seli ya pakiti ya betri ndio huamua volteji ya kifurushi cha jumla, na kutolingana kati ya seli zilizo karibu huleta shida wakati wa kujaribu kuchaji rafu yoyote.Kielelezo cha 3 kinaonyesha kwa nini hii ni hivyo.Ikiwa moja ina seti zilizosawazishwa kikamilifu za seli, yote ni sawa kwani kila moja itachaji kwa mtindo sawa, na mkondo wa kuchaji unaweza kukatwa wakati kizingiti cha juu cha kukatwa kwa voltage 4.0 kinapofikiwa.Hata hivyo, katika hali isiyosawazisha, seli ya juu itafikia kikomo chake cha malipo mapema, na sasa ya kuchaji inahitaji kusitishwa kwa mguu kabla seli zingine za chini hazijachajiwa kwa ujazo kamili.

BMS ndiyo inayoingia na kuokoa siku, au kifurushi cha betri katika kesi hii.Ili kuonyesha jinsi hii inavyofanya kazi, ufafanuzi muhimu unahitaji kuelezewa.Hali ya malipo (SOC) ya kisanduku au moduli kwa wakati fulani inalingana na malipo yanayopatikana ikilinganishwa na jumla ya malipo inapochajiwa kikamilifu.Kwa hivyo, betri ambayo inakaa kwa 50% ya SOC inamaanisha kuwa imeshtakiwa 50%, ambayo ni sawa na takwimu ya kipimo cha mafuta ya sifa.Usimamizi wa uwezo wa BMS ni kuhusu kusawazisha utofauti wa SOC kwenye kila mrundikano wa mkusanyiko wa pakiti.Kwa kuwa SOC si kiasi kinachoweza kupimika moja kwa moja, inaweza kukadiriwa kwa mbinu mbalimbali, na mpango wa kusawazisha yenyewe kwa ujumla huangukia katika makundi mawili makuu, passiv na amilifu.Kuna tofauti nyingi za mandhari, na kila aina ina faida na hasara.Ni juu ya mhandisi wa muundo wa BMS kuamua ni kipi kinachofaa kwa pakiti ya betri iliyotolewa na matumizi yake.Usawazishaji wa kupita kiasi ndio rahisi zaidi kutekeleza, na pia kuelezea dhana ya jumla ya kusawazisha.Mbinu tulivu huruhusu kila seli kwenye rafu kuwa na uwezo wa kuchaji sawa na seli dhaifu zaidi.Kwa kutumia mkondo wa chini kiasi, husafirisha kiasi kidogo cha nishati kutoka kwa seli za juu za SOC wakati wa mzunguko wa kuchaji ili seli zote zichaji hadi kiwango cha juu cha SOC chao.Kielelezo cha 4 kinaonyesha jinsi hii inakamilishwa na BMS.Hufuatilia kila seli na kuongeza kibadilishaji cha transistor na kipinga kutokwa cha ukubwa unaofaa sambamba na kila seli.BMS inapohisi kisanduku fulani kinakaribia kikomo chake cha malipo, itaelekeza mkondo wa ziada kuzunguka hadi kwenye seli inayofuata hapa chini kwa mtindo wa juu chini.

Vipeo vya mchakato wa kusawazisha, kabla na baada, vinaonyeshwa katika Mchoro 5. Kwa muhtasari, BMS husawazisha rundo la betri kwa kuruhusu kisanduku au moduli kwenye rafu kuona mkondo tofauti wa kuchaji kuliko mkondo wa sasa wa pakiti katika mojawapo ya njia zifuatazo:

• Uondoaji wa chaji kutoka kwa seli zinazochajiwa zaidi, ambayo huipa nafasi ya ziada ya kuchaji sasa ili kuzuia kuchaji kupita kiasi, na kuruhusu seli ambazo hazijachajiwa zaidi kupokea mkondo wa chaji zaidi.
• Uelekezaji kwingine wa baadhi au karibu mikondo yote ya kuchaji karibu na seli zinazochajiwa zaidi, na hivyo kuruhusu seli ambazo hazija chaji nyingi kupokea mkondo wa chaji kwa muda mrefu zaidi.

Aina za Mifumo ya Kusimamia Betri

Mifumo ya usimamizi wa betri ni kati ya rahisi hadi ngumu na inaweza kukumbatia anuwai ya teknolojia ili kufikia maagizo yao kuu ya "kutunza betri."Hata hivyo, mifumo hii inaweza kuainishwa kulingana na topolojia yake, ambayo inahusiana na jinsi inavyosakinishwa na kufanya kazi kwenye seli au moduli kwenye pakiti ya betri.

Usanifu wa kati wa BMS

Ina BMS moja ya kati katika mkusanyiko wa pakiti ya betri.Vifurushi vyote vya betri vimeunganishwa moja kwa moja kwenye BMS ya kati.Muundo wa BMS ya kati umeonyeshwa kwenye Mchoro 6. BMS ya kati ina faida fulani.Ni kompakt zaidi, na inaelekea kuwa ya kiuchumi zaidi kwani kuna BMS moja tu.Walakini, kuna ubaya wa BMS ya kati.Kwa kuwa betri zote zimeunganishwa kwenye BMS moja kwa moja, BMS inahitaji bandari nyingi ili kuunganishwa na vifurushi vyote vya betri.Hii ina maana ya waya nyingi, kebo, viunganishi, n.k. katika pakiti kubwa za betri, jambo ambalo hutatiza utatuzi na urekebishaji.

Topolojia ya BMS ya msimu

Sawa na utekelezaji wa kati, BMS imegawanywa katika moduli kadhaa zilizorudiwa, kila moja ikiwa na kifungu maalum cha waya na viunganisho kwa sehemu iliyopewa karibu ya rundo la betri.Tazama Mchoro 7. Katika baadhi ya matukio, moduli hizi ndogo za BMS zinaweza kukaa chini ya uangalizi msingi wa moduli ya BMS ambao kazi yake ni kufuatilia hali ya moduli ndogo na kuwasiliana na vifaa vya pembeni.Shukrani kwa urekebishaji unaorudiwa, utatuzi na matengenezo ni rahisi, na upanuzi wa pakiti kubwa za betri ni moja kwa moja.Upande mbaya ni kwamba gharama za jumla ni za juu kidogo, na kunaweza kuwa na utendakazi unaorudiwa kulingana na programu.

BMS ya Msingi/Chini

Kwa dhana sawa na topolojia ya msimu, hata hivyo, katika kesi hii, watumwa wamezuiliwa zaidi kwa kusambaza habari za kipimo, na bwana amejitolea kwa hesabu na udhibiti, pamoja na mawasiliano ya nje.Kwa hivyo, ingawa kama aina za msimu, gharama inaweza kuwa ya chini kwa kuwa utendakazi wa watumwa huwa rahisi, na uwezekano mdogo wa uendeshaji na vipengele vichache visivyotumika.

Usanifu wa BMS uliosambazwa

Tofauti sana na topolojia zingine, ambapo maunzi na programu za kielektroniki zimeunganishwa katika moduli zinazoingiliana na seli kupitia vifurushi vya nyaya zilizoambatishwa.BMS iliyosambazwa hujumuisha maunzi yote ya kielektroniki kwenye ubao wa udhibiti uliowekwa moja kwa moja kwenye seli au moduli inayofuatiliwa.Hii inapunguza wingi wa kebo kwa nyaya chache za vitambuzi na nyaya za mawasiliano kati ya moduli za BMS zilizo karibu.Kwa hivyo, kila BMS inajitegemea zaidi, na inashughulikia hesabu na mawasiliano inavyohitajika.Hata hivyo, licha ya usahili huu unaoonekana, fomu hii iliyojumuishwa hufanya utatuzi na urekebishaji kuwa wa shida, kwani hukaa ndani kabisa ya mkusanyiko wa moduli ya ngao.Gharama pia huwa ya juu kwani kuna BMS nyingi katika muundo wa jumla wa pakiti ya betri.

Umuhimu wa Mifumo ya Kudhibiti Betri

Usalama wa kiutendaji ni wa umuhimu mkubwa katika BMS.Ni muhimu wakati wa uendeshaji wa malipo na kutekeleza, ili kuzuia voltage, sasa, na joto la seli au moduli yoyote chini ya udhibiti wa usimamizi kutoka kwa kuzidi mipaka ya SOA iliyoainishwa.Vikomo vikizidishwa kwa muda mrefu, si tu kwamba kifurushi cha betri kinachoweza kuwa ghali kinaweza kuathirika, lakini hali hatari za kukimbia kwa mafuta zinaweza kutokea.Zaidi ya hayo, mipaka ya chini ya kizingiti cha voltage pia inafuatiliwa kwa ukali kwa ajili ya ulinzi wa seli za lithiamu-ioni na usalama wa kazi.Betri ya Li-ioni ikikaa katika hali hii ya voltage ya chini, dendrite za shaba zinaweza hatimaye kukua kwenye anode, ambayo inaweza kusababisha viwango vya juu vya kutokwa kwa yenyewe na kuibua wasiwasi wa usalama.Msongamano mkubwa wa nishati ya mifumo inayotumia lithiamu-ioni huja kwa bei ambayo huacha nafasi ndogo ya hitilafu ya usimamizi wa betri.Shukrani kwa BMSs, na uboreshaji wa lithiamu-ioni, hii ni mojawapo ya kemia yenye ufanisi na salama ya betri inapatikana leo.

Utendaji wa kifurushi cha betri ni kipengele kinachofuata muhimu zaidi cha BMS, na hii inahusisha usimamizi wa umeme na joto.Ili kuongeza uwezo wa betri kwa njia ya kielektroniki, seli zote kwenye kifurushi zinahitajika kusawazishwa, ambayo ina maana kwamba SOC ya seli zilizo karibu wakati wote wa mkusanyiko ni takriban sawa.Hili ni muhimu sana kwa sababu sio tu kwamba uwezo kamili wa betri unaweza kupatikana, lakini pia husaidia kuzuia uharibifu wa jumla na kupunguza maeneo yanayowezekana kutokana na kuchaji zaidi seli dhaifu.Betri za lithiamu-ioni zinapaswa kuepuka kutokwa chini ya viwango vya chini vya voltage, kwani hii inaweza kusababisha athari za kumbukumbu na upotezaji mkubwa wa uwezo.Michakato ya electrochemical huathirika sana na joto, na betri sio ubaguzi.Halijoto ya mazingira inaposhuka, uwezo na nishati ya betri inayopatikana huzimika kwa kiasi kikubwa.Kwa hivyo, BMS inaweza kuhusisha hita ya nje ya mtandao ambayo inakaa, tuseme, mfumo wa kupoeza kioevu wa pakiti ya betri ya gari la umeme, au sahani za heater ya mkazi ambazo zimesakinishwa chini ya moduli za pakiti iliyojumuishwa ndani ya helikopta au nyingine. Ndege.Zaidi ya hayo, kwa kuwa kuchaji kwa seli za lithiamu-ioni za baridi kunadhuru kwa utendakazi wa maisha ya betri, ni muhimu kwanza kuinua joto la betri vya kutosha.Seli nyingi za lithiamu-ioni haziwezi kuchajiwa haraka zinapokuwa chini ya 5°C na hazipaswi kutozwa hata kidogo zikiwa chini ya 0°C.Kwa utendakazi bora zaidi wakati wa matumizi ya kawaida ya uendeshaji, usimamizi wa mafuta ya BMS mara nyingi huhakikisha kwamba betri inafanya kazi ndani ya eneo finyu la uendeshaji la Goldilocks (km 30 – 35°C).Hii hulinda utendakazi, inakuza maisha marefu, na hudumisha pakiti ya betri yenye afya na inayotegemeka.

Manufaa ya Mifumo ya Kudhibiti Betri

Mfumo mzima wa kuhifadhi nishati ya betri, ambao mara nyingi hujulikana kama BESS, unaweza kujumuisha makumi, mamia, au hata maelfu ya seli za lithiamu-ioni zilizopangwa pamoja kimkakati, kulingana na programu.Mifumo hii inaweza kuwa na ukadiriaji wa volteji ya chini ya 100V, lakini inaweza kuwa ya juu hadi 800V, na mikondo ya usambazaji wa pakiti ikiwa ya juu kama 300A au zaidi.Udhibiti wowote mbaya wa pakiti ya juu ya voltage inaweza kusababisha maafa ya kutishia maisha, maafa.Kwa hivyo, kwa hivyo BMS ni muhimu kabisa ili kuhakikisha utendakazi salama.Faida za BMS zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo.

• Usalama wa Kitendaji.Mikono chini, kwa pakiti kubwa za betri za lithiamu-ioni za umbizo, hii ni ya busara na muhimu.Lakini hata miundo ndogo zaidi inayotumiwa, tuseme, kompyuta za mkononi, imejulikana kuwaka moto na kusababisha uharibifu mkubwa.Usalama wa kibinafsi wa watumiaji wa bidhaa zinazojumuisha mifumo inayotumia lithiamu-ioni huacha nafasi kidogo ya hitilafu ya usimamizi wa betri.
• Muda wa Maisha na Kuegemea.Udhibiti wa ulinzi wa pakiti ya betri, umeme na mafuta, huhakikisha kwamba seli zote zinatumika kulingana na mahitaji yaliyotangazwa ya SOA.Uangalizi huu maridadi huhakikisha kwamba seli hutunzwa dhidi ya matumizi ya fujo na kuchaji haraka na kutoa huduma kwa baiskeli, na bila shaka husababisha mfumo thabiti ambao utatoa huduma ya miaka mingi ya kutegemewa.
• Utendaji na Masafa.Udhibiti wa uwezo wa pakiti ya betri ya BMS, ambapo usawazishaji wa seli hadi seli hutumika kusawazisha SOC ya seli zilizo karibu kwenye mkusanyiko wa pakiti, huruhusu uwezo bora zaidi wa betri kutekelezwa.Bila kipengele hiki cha BMS ili kuhesabu tofauti za kujiondoa, malipo/kutoa baiskeli, athari za halijoto na kuzeeka kwa ujumla, kifurushi cha betri hatimaye kinaweza kujifanya kuwa bure.
• Uchunguzi, Ukusanyaji Data, na Mawasiliano ya Nje.Majukumu ya uangalizi yanajumuisha ufuatiliaji endelevu wa seli zote za betri, ambapo kumbukumbu ya data inaweza kutumika yenyewe kwa ajili ya uchunguzi, lakini mara nyingi hulengwa kwa kazi hiyo kwa kukokotoa kukadiria SOC ya seli zote kwenye mkusanyiko.Maelezo haya yanatumika kwa kusawazisha algoriti, lakini kwa pamoja yanaweza kutumwa kwa vifaa vya nje na maonyesho ili kuonyesha nishati inayopatikana, kukadiria masafa yanayotarajiwa au kipindi/maisha kulingana na matumizi ya sasa, na kutoa hali ya afya ya kifurushi cha betri.
• Kupunguza Gharama na Udhamini.Kuanzishwa kwa BMS katika BESS huongeza gharama, na vifurushi vya betri ni ghali na vinaweza kuwa hatari.Kadiri mfumo unavyokuwa mgumu zaidi, ndivyo mahitaji ya usalama yanavyoongezeka, na hivyo kusababisha hitaji la kuwepo kwa uangalizi zaidi wa BMS.Lakini ulinzi na matengenezo ya kuzuia ya BMS kuhusu usalama wa utendaji kazi, muda wa kuishi na kutegemewa, utendakazi na anuwai, uchunguzi, n.k. huhakikisha kwamba itapunguza gharama za jumla, zikiwemo zinazohusiana na udhamini.

Mifumo ya Usimamizi wa Betri na Synopsy

Uigaji ni mshirika muhimu wa muundo wa BMS, hasa unapotumika kuchunguza na kushughulikia changamoto za muundo ndani ya ukuzaji wa maunzi, uchapaji na majaribio.Kukiwa na muundo sahihi wa seli ya lithiamu-ioni inayochezwa, kielelezo cha uigaji cha usanifu wa BMS ni vipimo vinavyoweza kutekelezeka vinavyotambuliwa kama prototype pepe.Zaidi ya hayo, uigaji huruhusu uchunguzi usio na uchungu wa vibadala vya utendakazi wa usimamizi wa BMS dhidi ya matukio tofauti ya uendeshaji wa betri na mazingira.Masuala ya utekelezaji yanaweza kugunduliwa na kuchunguzwa mapema sana, ambayo inaruhusu utendakazi na utendakazi uboreshaji wa usalama kuthibitishwa kabla ya utekelezaji kwenye mfano halisi wa maunzi.Hii inapunguza muda wa uundaji na husaidia kuhakikisha kuwa mfano wa kwanza wa maunzi utakuwa thabiti.Kwa kuongezea, majaribio mengi ya uthibitishaji, ikijumuisha hali mbaya zaidi, yanaweza kufanywa kwa BMS na kifurushi cha betri inapotekelezwa katika utumizi wa mfumo uliopachikwa wa uhalisia.

Synopsy SaberRDinatoa maktaba pana za kielektroniki, kidijitali, kidhibiti, na modeli za majimaji ya joto ili kuwawezesha wahandisi wanaovutiwa na BMS na muundo na uundaji wa pakiti za betri.Zana zinapatikana ili kutengeneza miundo kwa haraka kutoka kwa vipimo vya msingi vya hifadhidata na mikondo ya vipimo kwa vifaa vingi vya kielektroniki na aina tofauti za kemia ya betri.Kitakwimu, mafadhaiko, na makosa huchanganua uthibitishaji wa vibali katika wigo mbalimbali za eneo la uendeshaji, ikijumuisha maeneo ya mipaka, ili kuhakikisha utegemezi wa jumla wa BMS.Zaidi ya hayo, mifano mingi ya muundo hutolewa ili kuwezesha watumiaji kuanzisha mradi na kufikia haraka majibu yanayohitajika kutoka kwa uigaji.