Uudised - Liitium-BMS — funktsioonid, voolutugevusastmed 30A–400A, side ja tasakaalustamine liitiumioonakude ja LiFePO4 akude jaoks

A liitium-BMSAku haldussüsteem ehk akupaki ja liitiumelementide rikkepõhjuste vahel olev vooluring. Igas tõsisemas akupakis, olgu see siis liitiumioonaku (NCM), LiFePO4 või LTO (liitiumtitanaat), on see olemas ning selle spetsifikatsioon sõltub neljast otsusest: keemiline koostis ja seeriate arv, mida see peab toetama, pidevvooluhulk, mida see peab kandma, rakenduse vajalikud sideliidesed ja tasakaalustusmeetod, mis hoiab elemendid aku eluea jooksul joondatud.

See leht annab ülevaate liitiumioon- ja LiFePO4-akude akuhaldussüsteemi tegelikust toimimisest ning seejärel käsitleb igaüks neljast otsusest koos iga etapi DALY spetsifikatsioonivahemikega.

Mida liitium-BMS teeb

Igal liitiumakuga BMS-il on baaskaitsekomplekt: ülelaadimise, ületühjendamise, ülevoolu, temperatuuri ja lühise kaitse. Need ei ole lisatasu funktsioonid – need on tootekategooria määratlus. BMS jälgib iga elemendirühma pinget ja patarei voolutugevust ja temperatuuri ning katkestab peavooluahela, kui mõni näit ületab kaitseläve; taastumine toimub siis, kui tingimused naasevad ohutule tasemele, kusjuures täpne taastumiskäitumine sõltub rikke tüübist.

Lisaks sellele baastasemele lisab nutikas BMS mõõtmistulemusi, mida saate näha, ja sätteid, mida saate muuta: pinge näit elemendi haaval, laetuse oleku hindamine, ajaloo logimine ja Bluetooth-ühendus telefonirakendusega jälgimiseks ja parameetrite konfigureerimiseks. Allpool olevad neli valikut määravad, milline plaat neid funktsioone teie konkreetse aku puhul täidab.

Otsus 1 – keemia ja seeriate arv

Esimene spetsifikatsioon kirjeldab pakendi materjali. DALY nutikas BMS (A-seeria) kasutab 4–24S universaalset disaini (4 kuni 24 elementi järjestikku), mis hõlmab kolme peamist liitiumkeemiat:

Keemia	Toetatud seeriavahemik
LiFePO4 (LFP)	4–8S / 7–17S / 7–24S
Liitiumioonaku (NCM)	4–7S / 7–17S / 7–20S
Pikaajaline ülekanne	6–8S / 11–17S / 11–24S

Kaks funktsiooni muudavad universaalse disaini tootmises praktiliseks. Keemiat saab DALY rakenduses ühe puudutusega vahetada, seega teenindab sama plaat sel kuul LFP tellimust ja järgmisel kuul NCM tellimust. Seeriate arv tuvastatakse automaatselt 45 sekundi jooksul pärast esimest sisselülitamist – DIP-lüliteid ega ühikupõhist konfiguratsiooni pole vaja –, mis tähendab, et 13S elektrijalgratta pakk ja 16S 48V pakk saab tarnida samast BMS-i laost.

Otsus 2 – Pidevvoolutasand

Praegune nimivõimsus on otsus, millel on kõige otsesem kulutagajärg: ülemäärase spetsifikatsiooni korral maksate vase eest, mida te kunagi ei kasuta; alamääratud spetsifikatsiooni korral katkestab BMS-i töö lubatud koormuse korral. A-seeria hõlmab nelja taset:

Praegune tasand	Pidev	Tipp
40A / 60A	40A / 60A	60A / 90A
80A / 100A	80A / 100A	120A / 150A
150A / 200A	150A / 200A	225A / 300A
250A–400A	250A / 300A / 400A	375A–600A

Taseme määravad kaks kontrolli. Esiteks, sobitage pidev nimivool koormuse püsiva tarbimisega, mitte selle nimiväärtusega. Teiseks, kontrollige tippvoolu veergu rakenduse pingetõusude – mootori käivitumiste, inverteri pingetõusude – suhtes, sest just tippvoolu, mitte pidev nimivool otsustab, kas BMS neist läbi saab. Kui paki vajadus ületab 400 A pideva voolutugevuse, siis...suure voolutugevusega BMS-liinvõtab üle.

Otsus 3 – Teatis

Pakett, mis ainult kaitseb, on funktsionaalselt täielik; pakend, mis annab aru, on müüdav parema marginaaliga. A-seeria on varustatud kahe UART, RS485 ja CAN standardliidestega ning sisseehitatud Bluetoothiga DALY rakenduse jaoks. See, millist teie rakendus kasutab, sõltub sellest, mis asub juhtme teises otsas: salvestus- ja mobiilsussüsteemide inverterid ja laadijad kasutavad tavaliselt RS485 või CAN-i, samas kui UART teenindab tavaliselt kuvareid ja hostikontrollereid.

Praktiline spetsifikatsiooniküsimus ei ole "milline siin on parim", vaid "mida vastuvõttev seade räägib" – ja kuna kõik kolm liidest asuvad samal plaadil, katab üks BMS-mudel erinevate siinide kliendid ilma riistvaramuudatusteta.

Otsus 4 – Tasakaalustamine

Elemendid triivivad laadimistsüklite jooksul laiali ja tasakaalustusmeetod määrab, kui palju triivi BMS korrigeerida suudab. A-seerial on standardvarustuses 100 mA passiivne tasakaalustamine – see on piisav, et hoida tavapärases töös hästi sobitatud uusi elemente reas.

Kui piiranguks on rakkude järjepidevus – suure mahutavusega ja laiema levikuga rakud, teise eluga rakud või pakid, mis iga päev sügavalt tsüklivad –, siisT-seeria aktiivselt tasakaalustav BMSLiigutab energiat elementide vahel kuni 1 A voolutugevusega, kasutades kahesuunalist trafo tasakaalustamist samas 4–24S vahemikus, voolutugevusastmetel 40 A kuni 400 A. Väikeste 12 V LiFePO4 konstruktsioonide jaoks on saadaval ka 30 A aste 0,5 A induktiivse aktiivse tasakaalustamisega. Spetsifikatsiooniloogika on lihtne: vaikimisi passiivne tasakaalustamine, aktiivne tasakaalustamine, kui piiravaks teguriks on elemendid, mitte voolutugevus.

Nelja otsuse kokku panemine

Täielik liitium-BMS-i spetsifikatsioon on järgmine: keemiline koostis ja seeriate arv (nt 16S LiFePO4), pidev vool tippkontrolliga (nt 100A pidev / 150A tipp), vajalikud liidesed (nt CAN inverteriga) ja tasakaalustusmeetod (passiivne uute sobitatud elementide jaoks). Kui need neli parameetrit on fikseeritud, valib plaat ise –Nutikate hooneautomaatikasüsteemide (A-seeria) valikkatab kogu 4–24S / 40A–400A vahemiku ja T-seeria katab sama vahemiku aktiivse tasakaalustamisega.

Korduma kippuvad küsimused

Q1Kas üks BMS-mudel saab tõesti katta 4 kuni 24 ühikut?

A-seeria katab 4–24S kolme seeriakonfiguratsiooni kaudu (LiFePO4 puhul: 4–8S, 7–17S ja 7–24S). Konfiguratsiooni piires tuvastatakse seeriate arv automaatselt 45 sekundi jooksul pärast esimest sisselülitamist – 13S ja 16S pakk kasutavad sama plaati ilma käsitsi seadistamiseta. Laoseisu eelis: kolm konfiguratsiooni katavad pakkpingeid alates 12 V klassist kuni 60 V klassi ja kõrgemani, selle asemel, et iga pinge jaoks oleks eraldi mudel.

Q2Mis vahe on passiivsel ja aktiivsel tasakaalustamisel?

Passiivne tasakaalustamine juhib kõrgeima võimsusega elementidest liigse laengu soojusena välja, A-seeria puhul 100 mA voolutugevusega – see on piisav hästi sobitatud uute elementide jaoks. Aktiivne tasakaalustamine liigutab energiat kõrgema võimsusega elementidest madalama võimsusega elementidele, T-seeria puhul kuni 1 A voolutugevusega – akupatareide puhul, mille elementide konsistents muutub kiiremini, kui passiivne korrektsioon suudab taluda, näiteks suure mahutavusega või teise elueaga elementide puhul.

Q3Kuidas valida pideva ja tippvoolu nimiväärtuse vahel?

Määrake koormuse püsiva tarbimise põhjal pidev nimivõimsus ja kontrollige tippvõimsust pingetõusude, näiteks mootori käivitumise suhtes. Mõlemad kontrollid peavad olema edukad: ainult pidevale voolule projekteeritud BMS lülitub pingetõusude ajal välja; ainult tippvoolule projekteeritud BMS toob kaasa tarbetuid kulusid.

DALY kohta

DALY disainib ja toodabliitiumaku haldussüsteemidPakenditootjatele, originaalseadmete tootjatele (OEM) ja integraatoritele, tooteid kasutatakse enam kui 130 riigis. DALY asutati 2015. aastal ning pakub müügieelset tehnilist kinnitust ja spetsifikatsioonide vastavusse viimise tuge tootmisprojektidele.