Ce este de fapt LiFePO4 BMS?

Orice sistem de baterii Lifepo4 trebuie să aibă un BMS, deoarece are sarcina de a menține sănătatea și performanța de vârf a celulelor din acumulatorul..

Fiecare baterie are o anumită gamă de tensiune, actual, și temperatura în care poate funcționa fără rău. Acumulatorul dumneavoastră poate fi deteriorat permanent (din cauza deteriorării componentelor) sau pot constitui o problemă de siguranță dacă una sau mai multe dintre aceste valori se îndepărtează considerabil de intervalul recomandat.

Cu toate acestea, cum poate un BMS să vă împiedice să deteriorați acumulatorul?

LiFePO4 BMS gestionează modul în care se încarcă și se descarcă acumulatorul. Astfel, protecția BMS activează și modifică rapid parametrii de încărcare sau oprește complet electricitatea către și de la acumulator dacă apar probleme în timpul acestor proceduri.

Celulele bateriei sunt, de asemenea, monitorizate de BMS pentru a se asigura că funcționează corect. Pentru a menține sănătatea și siguranța bateriei, de asemenea, măsoară variabile, inclusiv tensiunea, actual, și temperatură.

Mecanismul de gestionare a sarcinilor principale ale bateriilor cu litiu fier fosfat.

Gestionați circumstanțele de lucru

Pentru a obține echilibrul celular și pentru a evita deteriorarea celulelor, măsurați semnalele reprezentând tensiunea, actual, și temperatura și reglați acești parametri.

Formează un prognostic

Urmăriți modificările de la celulă la celulă în timp, identifica greselile, identificați potențiale pericole, și alertează șoferul (conducătorul auto poate lua apoi măsurile adecvate pentru a evita acest risc de siguranță).

Colectarea și stocarea datelor Wolf și semnalele individuale ale celulelor sunt înregistrate, și sunt stocate date despre istoricul ciclului de viață al bateriei.
Variabile estimate

Contactați controlorii pentru a stabili comunicarea pentru echilibrarea celulelor, de asemenea, evaluând starea haitei și a celulelor, precum starea de încărcare (Soc) si starea de sanatate (Soh).

Diverse sisteme de gestionare a bateriilor cu litiu fier fosfat.

Sunt numeroase LIFEPO4 BMS disponibil, și acestea variază în dimensiune în funcție de dimensiunea bateriei dumneavoastră LiFePO4.

Unele nu sunt altceva decât plăci de circuite expuse cu toate componentele electronice:

În schimb, unele se dezvoltă din nevoia de a proteja BMS de influențele exterioare. Ele pot fi rezistente la praf, ignifuga, si rezistent la apa.

Asemenea, unele alternative au module Bluetooth care vă permit să gestionați și să urmăriți bateria folosind o aplicație de pe telefon.

Cum este funcțional LiFePO4 BMS?

LiFePO4 BMS este alcătuit dintr-un număr de blocuri funcționale hardware și software care au fost programate cu sarcini pentru monitorizarea și controlul circumstanțelor de încărcare și descărcare a acumulatorului pentru a-l proteja..

Un BMS puternic ar trebui să ofere apărare împotriva:

Sub- si supratensiuni.

Dezechilibru celular cu peste- și subcurenții.

Temperaturi sub și supraîncălzite.

Tensiune și curent de întrerupere

Sistemul de gestionare a bateriei cuprinde tranzistori care întrerup alimentarea de la încărcător la baterie sau de la baterie la sarcină în funcție de curent și tensiune..

Aceste tranzistoare servesc drept comutatoare, și se opresc pentru a proteja bateria de supratensiune atunci când monitorul de tensiune a bateriei detectează o tensiune mai mare decât cea pe care o poate gestiona sistemul.

Echilibrul celular

Sarcina principală a LiFePO4 BMS include, de asemenea, să se asigure că celulele acumulatorului sunt bine echilibrate.

Când celulele sunt echilibrate, citirile lor de tensiune ar fi aceleași dacă ați măsura tensiunea fiecăruia separat. Acest lucru ajută la prevenirea încărcării și descărcarii inconsecvente a bateriei.

BMS ajustează curentul de încărcare al uneia sau mai multor celule individuale ale pachetului de baterii, astfel încât să devieze de la curentul pachetului cu una dintre următoarele:

Pentru a evita supraîncărcarea și pentru a permite bateriilor mai puțin încărcate să primească mai mult curent de încărcare, bateria cea mai încărcată trebuie să fie descărcată. Aceasta creează “spațiu pentru cap” pentru curent de încărcare suplimentar.

Permite mai puține celule încărcate să primească curent de încărcare pentru o perioadă mai lungă de timp până când echilibrul celulei este atins prin redirecționarea curentului de încărcare (fie total, fie parțial) la celulele mai puțin încărcate.

Controlul temperaturii

Senzorul de temperatură trimite unității de monitorizare BMS un semnal care indică temperatura bateriei. BMS-ul oprește imediat toată alimentarea bateriei dacă se descoperă o temperatură de încărcare sau descărcare potențial periculoasă, eliminând orice probleme de siguranță cauzate de supraîncălzire sau subtemperatură.

BMS are multe măsuri de protecție codificate; majoritatea este prea complicată pentru a fi enumerată. Pentru a proteja bateriile de orice tensiune extremă imaginabilă, actual, temperatură, scurt-circuit, dezechilibru celular, etc.. Puteți îmbunătăți performanța și longevitatea bateriei cu BMS.

Este o baterie LiFePO4 capabilă să se încarce fără BMS?

Da, Bateriile LiFePO4 pot fi încărcate fără BMS. Cu toate acestea, acest lucru are potențialul de a fi dăunător și nu este recomandat.

Fuga termică, care poate duce la incendiu sau explozie, poate fi activată prin furnizarea unui acumulator cu o tensiune sau un curent de încărcare mai mare decât este recomandat.

Dacă decideți să încărcați o baterie LiFePO4, Ar trebui, cel putin, fiți foarte atenți să respectați parametrii de încărcare, cum ar fi tensiunea, actual, și temperatură (sau orice baterie). Contoare de tensiune și curent, precum și senzori de temperatură pentru celulele bateriei, poate fi folosit pentru aceasta.

Făcând așa, veți putea detecta orice stres asupra bateriei și veți putea schimba mediul după cum este necesar.

Asemenea, dacă nu se utilizează un BMS, durata de viață a bateriei poate avea de suferit. Ca urmare, nu supraviețuiește atâta timp cât un BMS care garantează condiții ideale de lucru.

Cum poate fi selectat BMS-ul potrivit pentru o baterie LiFePO4?

Bateriile LiFePO4 au mai multe beneficii, cu toate acestea pot fi foarte scumpe. Astfel, este posibil să vă gândiți să vă produceți propriul LiFePO4.

Dacă acesta este cazul, este esențial să utilizați BMS-ul corespunzător pentru bateria dumneavoastră LiFePO4 pentru a garanta funcționarea sigură și fiabilă a acumulatorului..

Dimensiunea sistemului de baterii, în special tensiunea nominală și capacitatea sa, are un impact semnificativ asupra selecției LiFePO4 BMS adecvate.

Priviți mai întâi câteva caracteristici relevante ale bateriei, cum ar fi tensiunea, amperaj, capacitate, și rating C, pentru a înțelege mai bine criteriile de alegere a BMS-ului potrivit pentru un acumulator LiFePO4.

Voltaj

Tensiunea dintr-un circuit este diferența de potențial dintre două locații (tensiunea se măsoară în volți, V).

Voltaj, cu alte cuvinte, este presiunea sau forța produsă de curentul care circulă printr-un circuit.

Un pachet de baterii este format din numeroase baterii individuale. Tensiunea nominală a unui pachet de baterii depinde de cantitatea de celule (și chimia lor) interior.

Tensiunea nominală pentru o singură celulă LiFePO4 este de 3,2 V. Ca urmare, un pachet de baterii cu patru celule LiFePO4 conectate în serie are o tensiune nominală de 12,8V.

Amperaj

Curentul electric se măsoară în amperi. Acesta arată câți electroni se mișcă printr-un anumit punct dintr-un circuit într-o anumită perioadă de timp. În alți termeni, se referă la cât de repede se mișcă electronii printr-un circuit.

Putere baterie

Amperi-ore sunt folosite pentru a măsura capacitatea bateriei (mAh pentru baterii mici). Afișează curentul maxim pe care o baterie este capabilă să îl producă timp de o oră înainte ca tensiunea de întrerupere a fiecărui tip de baterie să fie atinsă.

Ladă

Descărcare baterie (sau taxa) rata este măsurată în termeni C-rate în raport cu capacitatea nominală.

Conform unei rate de 1C, curentul de descărcare va epuiza complet bateria într-o oră. Prin urmare, o baterie cu o capacitate de 100Ah poate produce 100A timp de o oră la o rată de 1C. Va furniza 50A timp de două ore dacă rata C este de 0,5C, pe de altă parte.

Cum se calculează dimensiunea BMS-ului?

Dimensiunea ideală LiFePO4 BMS a bateriei dvs. ar trebui să fie una compatibilă cu specificația LiFePO4. De exemplu, ar trebui utilizat un BMS evaluat pentru un acumulator de 12 V.

Evaluarea actuală a BMS este mai semnificativă. Trebuie să calculați puterea maximă (în wați) care va fi scos din baterie pentru a dimensiona corect un BMS LiFePO4. Următoarele sunt cauzele:

Cum se calculează puterea este după cum urmează:

Voltaj (V) x Amperajul este egal cu puterea (W) (O)

Luați în considerare construirea unui sistem solar cu un invertor de 2000 W pentru a alimenta o sarcină de 1800 W. Vă gândiți să utilizați un BMS de 100 A și un pachet de baterii LiFePO4 de 12 V pentru a vă conecta la acest sistem.

Cea mai mare putere pe care o puteți extrage de la sistem este de 1200 W dacă trageți 100 A de la bateria dvs. de 12 V (maximul pe care BMS-ul dvs. de 100 A îl poate gestiona în siguranță).

12V ori 100A este egal cu 1200W de putere.

Acest sistem nu vă va permite să alimentați sarcini mai mari de 1200 W, iar BMS-ul tău de 100 A nu va funcționa cu sistemul solar de 2000 W pe care vrei să-l construiești.

Cu toate acestea, dacă utilizați un BMS de 200A, puterea maximă de ieșire a sistemului crește la 2400 W:

12V ori 200A este egal cu 2400W de putere.

Sistemul dvs. de 2000 W are acum un BMS compatibil.

Pe de altă parte, dacă tensiunea nominală a acumulatorului este mai mare de 12V, un BMS de 100 A vă va permite să disipați mai multă putere:

Pentru un acumulator de 24 de volți: Putere maximă de ieșire (W) este egal cu 24V ori 100A.

Pentru un acumulator de 48 volți: Putere maximă de ieșire (W) = 48V x 100A = 4800W

Pentru a fi compatibil cu sistemul dvs. de baterii, acest BMS de 100 A trebuie să fie evaluat pentru aceeași tensiune.

Utilizarea capacității și a ratei C vă poate ajuta să evaluați dacă un BMS este capabil să vă gestioneze sistemul de baterii.

De exemplu, BMS-ul ar trebui să poată gestiona cel puțin 40A dacă aveți un acumulator de 200Ah cu o rată C maximă de 0,2C pentru o anumită sarcină, deoarece: 200Ah x 0,2C = 40A max, livrare 5 ore

Ultimul, dar nu cel din urmă

În concluzie, alege un BMS cu un curent de încărcare mai mare decât curentul pe care îl vei folosi pentru a încărca bateria și un curent de descărcare continuă care este puțin mai mare decât curentul pentru care vei folosi bateria. Lăsați întotdeauna loc pentru evenimente neașteptate.

Verificați dacă este evaluat și pentru configurarea bateriei dvs: 8 celule pentru 8 celule, 16 celule pentru 16 celule, etc., toate sunt exemple de dimensiuni ale celulelor. Numărul de cabluri de eșantionare care conectează BMS-ul la bateriile dvs. reflectă, de asemenea, acest lucru (ar trebui să existe un fir pe baterie).

Ultimul, dar nu cel din urmă, confirmați că BMS-ul dumneavoastră LiFePO4 are toate caracteristicile pe care le-ați putea dori, inclusiv echilibrarea celulelor, carcasa rezistenta la socuri, un modul bluetooth care poate fi controlat și programat printr-o aplicație, etc..

Concluzie

BMS este o parte esențială a sistemului de baterii, deoarece monitorizează celulele bateriei și asigură că acestea funcționează împreună corect în interiorul pachetului de baterii..

Pentru a vă asigura că bateria dumneavoastră funcționează eficient și în siguranță, măsoară și alte caracteristici de încărcare și descărcare, inclusiv tensiune, actual, și temperatură.

BMS va lua măsuri pentru a rezolva problema, ceea ce poate implica oprirea completă a sistemului de baterii, dacă vreo baterie începe să se defecteze.

Aşa, alegerea BMS-ului potrivit va afecta în mod semnificativ ciclul de viață și performanța generală a acumulatorului.