Qu'est-ce que le BMS LiFePO4 exactement ??
Tout système de batterie Lifepo4 doit avoir un BMS car il est chargé de maintenir la santé et les performances optimales des cellules de la batterie..
Chaque batterie a une plage de tension particulière, actuel, et la température dans laquelle il peut fonctionner sans dommage. Votre batterie peut être endommagée de façon permanente (en raison de la détérioration des composants) ou constituer potentiellement un problème de sécurité si une ou plusieurs de ces valeurs s'écartent considérablement de leur plage recommandée.
Cependant, comment un BMS peut-il vous empêcher d'endommager la batterie?
Le BMS LiFePO4 gère la façon dont la batterie est chargée et déchargée. Ainsi, la protection BMS s'enclenche et modifie rapidement les paramètres de charge ou coupe complètement l'électricité vers et depuis la batterie si des problèmes surviennent au cours de ces procédures.
Les cellules de la batterie sont également surveillées par le BMS pour s'assurer qu'elles fonctionnent correctement.. Pour maintenir la santé et la sécurité de la batterie, il mesure également des variables, notamment la tension, actuel, et la température.
Le mécanisme de gestion des tâches principales des batteries au lithium fer phosphate.
- Gérer les conditions de travail
Pour parvenir à l’équilibre cellulaire et éviter les dommages cellulaires, mesurer les signaux représentant la tension, actuel, et la température et ajuster ces paramètres.
- Former un pronostic
Suivez les changements d’une cellule à l’autre au fil du temps, identifier les erreurs, repérer les dangers potentiels, et alerter le conducteur (le conducteur peut alors prendre les mesures appropriées pour éviter ce risque pour la sécurité).
- Collecte et stockage des données Les signaux de Wolf et de cellules individuelles sont enregistrés, et les données sur l'historique du cycle de vie de la batterie sont stockées.
- Variables estimées
Contacter les contrôleurs pour établir la communication pour l’équilibrage des cellules, évaluant également l'état du pack et des cellules, comme l'état de charge (Soc) et état de santé (Soh).
Divers systèmes de gestion de batteries au lithium fer phosphate.
Il existe de nombreux Lifepo4 GTC disponible, et leur taille varie en fonction de la taille de votre batterie LiFePO4.
Certains ne sont rien de plus que des circuits imprimés exposés avec toute l'électronique:
Plutôt, certains découlent de la nécessité de protéger le BMS des influences extérieures. Ils peuvent être étanches à la poussière, ignifuger, et étanche.
Aussi, certaines alternatives disposent de modules Bluetooth qui vous permettent de gérer et de surveiller la batterie à l'aide d'une application sur votre téléphone.
Comment fonctionne le BMS LiFePO4?
Le BMS LiFePO4 est composé d'un certain nombre de blocs fonctionnels matériels et logiciels qui ont été programmés avec des tâches de surveillance et de contrôle des circonstances de charge et de décharge de la batterie afin de la protéger..
Un BMS solide devrait offrir une défense contre:
Sous- et surtensions.
Déséquilibre cellulaire avec plus- et les courants sous-jacents.
Températures sous-chauffées et surchauffées.
Tension et courant de coupure
Le système de gestion de batterie comprend des transistors qui coupent l'alimentation allant du chargeur à la batterie ou de la batterie à la charge en fonction du courant et de la tension..
Ces transistors servent de commutateurs, et ils s'éteignent pour protéger la batterie contre les surtensions lorsque le moniteur de tension de la batterie détecte une tension supérieure à ce que le système peut gérer.
L'équilibre cellulaire
La tâche principale du BMS LiFePO4 consiste également à s’assurer que les cellules de la batterie sont bien équilibrées..
Quand les cellules sont équilibrées, leurs lectures de tension seraient les mêmes si vous mesuriez la tension de chacun séparément. Cela aide à éviter une charge et une décharge incohérentes de la batterie..
Le BMS ajuste le courant de charge d’une ou plusieurs cellules individuelles du bloc-batterie afin qu’il s’écarte du courant du bloc de l’un des éléments suivants:
Afin d'éviter la surcharge et de permettre aux batteries moins chargées de recevoir plus de courant de charge, la batterie la plus chargée doit être déchargée. Cela crée “hauteur sous plafond” pour un courant de charge supplémentaire.
Permet à moins de cellules chargées de recevoir du courant de charge pendant une période plus longue jusqu'à ce que l'équilibre des cellules soit atteint en réacheminant le courant de charge (soit totalement, soit partiellement) vers des cellules moins chargées.
Contrôle de la température
Le capteur de température envoie à l’unité de surveillance BMS un signal indiquant la température de la batterie. Le BMS coupe immédiatement toute alimentation de la batterie si une température de charge ou de décharge potentiellement dangereuse est découverte., éliminant tout problème de sécurité provoqué par une surchauffe ou une sous-température.
Le BMS dispose de nombreuses mesures de protection codées dans; la majorité est trop compliquée à lister. Afin de protéger les batteries de toute tension extrême imaginable, actuel, température, court-circuit, déséquilibre cellulaire, etc.. Vous pouvez améliorer les performances et la longévité de la batterie avec BMS.
Une batterie LiFePO4 est-elle capable de se charger sans BMS?
Oui, Les batteries LiFePO4 peuvent être chargées sans BMS. Cependant, cela peut être dangereux et n'est pas conseillé.
Runage thermique, ce qui peut provoquer un incendie ou une explosion, peut être provoqué en fournissant à une batterie une tension ou un courant de charge supérieur à celui conseillé.
Si vous décidez de charger une batterie LiFePO4, tu devrais, au moins, soyez très attentif à respecter les paramètres de charge, comme la tension, actuel, et la température (ou n'importe quelle batterie). Compteurs de tension et de courant, ainsi que des capteurs de température pour les cellules de la batterie, peut être utilisé pour cela.
Ce faisant, vous serez en mesure de détecter tout stress sur votre batterie et de modifier l'environnement si nécessaire.
Aussi, si un BMS n'est pas utilisé, la durée de vie de la batterie peut en souffrir. Par conséquent, il ne survit pas aussi longtemps qu'un BMS qui garantit des conditions de travail idéales.
Comment sélectionner le bon BMS pour une batterie LiFePO4?
Les batteries LiFePO4 présentent plusieurs avantages, mais ils peuvent coûter très cher. Ainsi, vous envisagez peut-être de produire votre propre LiFePO4.
Si tel est le cas, il est essentiel d'utiliser le BMS approprié pour votre batterie LiFePO4 afin de garantir le fonctionnement sécurisé et fiable de votre batterie.
La taille du système de batterie, en particulier sa tension nominale et sa capacité, a un impact significatif sur la sélection du BMS LiFePO4 approprié.
Examinez d’abord certaines caractéristiques pertinentes de la batterie, comme la tension, intensité de courant, capacité, et note C, pour mieux comprendre les critères de choix du bon BMS pour un pack batterie LiFePO4.
Tension
La tension dans un circuit est la différence de potentiel entre deux emplacements (la tension est mesurée en volts, V).
Tension, autrement dit, est la pression ou la force produite par le courant circulant dans un circuit.
Une batterie est composée de nombreuses batteries individuelles. La tension nominale d'une batterie dépend de la quantité de cellules (et leur chimie) à l'intérieur.
La tension nominale pour une seule cellule LiFePO4 est de 3,2 V. Par conséquent, une batterie avec quatre cellules LiFePO4 connectées en série a une tension nominale de 12,8 V.
Intensité de courant
Le courant électrique est mesuré en ampères. Il montre combien d'électrons se déplacent à travers un point particulier d'un circuit dans un laps de temps spécifique.. En d'autres termes, cela fait référence à la rapidité avec laquelle les électrons se déplacent dans un circuit.
Puissance de la batterie
Les ampères-heures sont utilisés pour mesurer la capacité de la batterie (mAh pour les petites batteries). Il indique le courant maximum qu'une batterie est capable de produire pendant une heure avant que la tension de coupure de chaque type de batterie ne soit atteinte..
Caisse
Décharge de la batterie (ou facturer) le taux est mesuré en termes de taux C par rapport à la capacité nominale.
Selon un tarif 1C, le courant de décharge épuisera complètement la batterie en une heure. Une batterie d'une capacité de 100 Ah peut donc produire 100 A pendant une heure à un taux de 1 C.. Il fournira 50 A pendant deux heures si son taux C est de 0,5 C., d'autre part.
Comment calculer la taille du BMS?
La taille idéale du BMS LiFePO4 de votre batterie doit être compatible avec la spécification LiFePO4. Par exemple, un BMS conçu pour une batterie 12 V doit être utilisé.
La cote actuelle du BMS est plus significative. Vous devez calculer la puissance maximale (en watts) qui sera retiré de la batterie afin de dimensionner correctement un BMS LiFePO4. Voici les causes:
Comment calculer la puissance est la suivante:
Tension (V) x L'ampérage est égal à la puissance (W) (UN)
Envisagez de construire un système solaire avec un onduleur de 2 000 W pour alimenter une charge de 1 800 W.. Vous envisagez d'utiliser un BMS 100A et une batterie LiFePO4 12V pour vous connecter à ce système.
La puissance la plus élevée que vous pouvez tirer du système est de 1 200 W si vous tirez 100 A de votre batterie 12 V. (le maximum que votre BMS 100A peut gérer en toute sécurité).
12V multiplié par 100 A équivaut à 1 200 W de puissance.
Ce système ne vous permettra pas d’alimenter des charges supérieures à 1 200 W, et votre BMS 100A ne fonctionnera pas avec le système solaire 2000W que vous souhaitez construire.
Cependant si vous utilisez un BMS 200A, la puissance maximale du système s'élève à 2400W:
12V multiplié par 200 A équivaut à 2 400 W de puissance.
Votre système 2000W dispose désormais d'un BMS compatible.
D'autre part, si la tension nominale de votre batterie est supérieure à 12 V, un BMS 100A vous permettra de dissiper plus de puissance:
Pour une batterie de 24 volts: Puissance de sortie maximale (W) est égal à 24 V fois 100 A.
Pour une batterie de 48 volts: Puissance de sortie maximale (W) = 48 V x 100 A = 4 800 W
Pour être compatible avec votre système de batterie, ce BMS 100A doit être évalué pour la même tension.
L'utilisation de la capacité et du taux C peut vous aider à évaluer si un BMS est capable de gérer votre système de batterie..
Par exemple, le BMS devrait être capable de gérer au moins 40 A si vous disposez d'une batterie de 200 Ah avec un taux C maximum de 0,2 C pour une certaine charge car: 200Ah x 0,2C = 40A maximum, livraison 5 heures
Enfin et surtout
En conclusion, choisissez un BMS avec un courant de charge supérieur au courant que vous utiliserez pour charger la batterie et un courant de décharge continu un peu supérieur au courant pour lequel vous utiliserez la batterie. Laissez toujours de la place aux événements inattendus.
Vérifiez également qu'il est adapté à la configuration de votre batterie.: 8 cellules pour 8 cellules, 16 cellules pour 16 cellules, etc., sont tous des exemples de tailles de cellules. Le nombre de câbles d'échantillonnage reliant le BMS à vos batteries le reflète également. (il devrait y avoir un fil par batterie).
Enfin et surtout, confirmez que votre BMS LiFePO4 possède toutes les fonctionnalités que vous pourriez souhaiter, y compris l'équilibrage cellulaire, boîtier antichoc, un module Bluetooth contrôlable et programmé via une application, etc..
Conclusion
Le BMS est un élément essentiel du système de batterie car il surveille les cellules de la batterie et garantit qu'elles fonctionnent correctement ensemble à l'intérieur de la batterie..
Pour vous assurer que votre batterie fonctionne efficacement et en toute sécurité, il mesure également d'autres caractéristiques de charge et de décharge, y compris la tension, actuel, et la température.
Le BMS prendra des mesures pour résoudre le problème, ce qui peut impliquer l'arrêt complet du système de batterie, si une batterie commence à tomber en panne.
Donc, choisir le bon BMS affectera considérablement le cycle de vie et les performances globales de la batterie.
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