Системы управления батареями (BMS) играют критически важную роль в обеспечении безопасности, эффективности и долговечности аккумуляторных батарей, используемых в новых источниках энергии. Выбор подходящей BMS зависит от типа батареи, области применения и требуемых характеристик.
Что такое система управления батареями (BMS)?
Система управления батареями (BMS) – это электронная система, которая управляет перезаряжаемой батареей (элементом или батарейным блоком), например, контролируя ее состояние, рассчитывая вторичные данные, сообщая об этих данных, защищая батарею, управляя ее средой и/или балансируя ее. Известные системы управления батареями для новых источников энергии обеспечивают оптимальную работу и продлевают срок службы аккумуляторных батарей, используемых в различных применениях, от электромобилей до систем хранения энергии.
Основные функции BMS
BMS выполняет ряд важных функций, в том числе:
- Мониторинг напряжения ячеек
- Мониторинг тока батареи
- Мониторинг температуры батареи
- Контроль состояния заряда (SOC)
- Контроль состояния здоровья (SOH)
- Балансировка ячеек
- Защита от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева
- Связь с другими системами
Типы BMS
Существует несколько типов BMS, различающихся по своей архитектуре, функциональности и стоимости. Основные типы включают:
- Централизованные BMS: Все функции мониторинга и управления сосредоточены в одном блоке.
- Децентрализованные BMS: Функции распределены по нескольким блокам, расположенным непосредственно на аккумуляторных ячейках.
- Распределенные BMS: Комбинируют элементы централизованной и децентрализованной архитектур.
Известные производители BMS
На рынке представлено множество производителей BMS, предлагающих широкий спектр решений для различных применений. Некоторые из известных систем управления батареями для новых источников энергии, включая:
- Texas Instruments: Предлагает широкий спектр микросхем BMS и решений для управления питанием.
- Analog Devices: Специализируется на высокоточных измерительных и контрольных схемах для BMS.
- NXP Semiconductors: Предлагает широкий спектр микроконтроллеров и коммуникационных интерфейсов для BMS.
- Lithium Balance (acquired by Sensata): Разрабатывает и производит модульные BMS для литий-ионных батарей.
- Orion BMS: Известна своими высокопроизводительными BMS для электромобилей и систем хранения энергии.
Применение BMS в новых источниках энергии
BMS играет решающую роль в следующих областях применения новых источников энергии:
- Электромобили (EV): Управление батареей является критически важным для безопасности, производительности и срока службы батареи электромобиля.
- Системы хранения энергии (ESS): BMS управляет батареями в системах хранения энергии, обеспечивая надежную и эффективную работу.
- Солнечная энергетика: BMS используется в солнечных батареях для оптимизации зарядки и разрядки батарей, используемых для хранения солнечной энергии.
- Ветроэнергетика: BMS управляет батареями, используемыми для хранения энергии, генерируемой ветряными турбинами.
Выбор подходящей BMS
При выборе BMS необходимо учитывать следующие факторы:
- Тип батареи: Разные типы батарей (литий-ионные, свинцово-кислотные и т. д.) требуют разных BMS.
- Напряжение и ток батареи: BMS должна соответствовать напряжению и току батареи.
- Требования к безопасности: BMS должна обеспечивать защиту от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева.
- Требования к коммуникации: BMS должна иметь возможность связи с другими системами.
- Стоимость: Стоимость BMS должна соответствовать бюджету проекта.
- Размер и вес: Для некоторых приложений, например, для электромобилей, размер и вес BMS могут быть важными факторами.
- Условия эксплуатации: Необходимо учитывать диапазон рабочих температур, влажность и другие условия эксплуатации.
Таблица сравнения параметров BMS (пример)
Представлена таблица сравнения параметров нескольких известных систем управления батареями для новых источников энергии. Данные носят ознакомительный характер и могут отличаться в зависимости от конкретной модели и конфигурации.
Производитель | Модель | Тип батареи | Напряжение (макс.) | Ток (макс.) | Коммуникации |
Texas Instruments | BQ76952 | Li-ion | 80V | 100A | I2C, SPI |
Analog Devices | LTC6813 | Li-ion | 60V | - | SPI |
АО Энергетическая Промышленность Хуасси | CWPC-BMS1000 | LiFePO4 | 1000V | 200A | CAN |
Заключение
Известные системы управления батареями для новых источников энергии играют важную роль в обеспечении безопасности, эффективности и долговечности аккумуляторных батарей. Правильный выбор BMS имеет решающее значение для оптимальной работы и максимального срока службы батареи. При выборе BMS необходимо учитывать тип батареи, требования к безопасности, требования к коммуникации и стоимость. Компания АО Энергетическая Промышленность Хуасси предоставляет широкий спектр решений в области энергетики, включая системы управления батареями для новых источников энергии.
Источники:
- Texas Instruments BQ76952 Datasheet
- Analog Devices LTC6813 Datasheet
- АО Энергетическая Промышленность Хуасси (CWPC) Product Information