(I) Восприятие и измерение. Измерением считается восприятие состояния батареи. Базовая функция BMS включает измерение и расчет некоторых индикаторных параметров, таких как напряжение, ток, температура, мощность, SOC (состояние заряда), SOH (состояние работоспособности), SOP (состояние питания) и SoE (состояние энергии). .
Обычно SOC можно воспринимать как количество энергии, оставшейся в батарее, и его значение находится в пределах 0-100%. Это наиболее критичный параметр в BMS, а SOH означает отношение реальной емкости текущей батареи к номинальной емкости (степени деградации), что отражает состояние здоровья батареи. Если SOH батареи менее 80%, ее нельзя использовать в энергосистемах.
(II) Сигнализация и защита
Когда батарея находится в ненормальном состоянии, BMS может подать сигнал на платформу, защитить батарею и принять соответствующие меры по ее устранению. В то же время он будет отправлять информацию об аномальных тревогах на платформу управления мониторингом и генерировать информацию о тревогах разных уровней.
Например, при перегреве BMS напрямую отключит цепь зарядки и разрядки, выполнит защиту от перегрева и отправит сигнал тревоги в фоновом режиме.
Литиевые батареи в основном выдают сигналы тревоги при следующих проблемах:
Перезаряд: перенапряжение одной ячейки, общее перенапряжение, перегрузка по току зарядки;
Переразряд: пониженное напряжение одной ячейки, пониженное общее напряжение, сверхток разряда;
Температура: температура аккумуляторной батареи слишком высокая, температура окружающей среды слишком высокая, температура MOS слишком высокая, температура аккумуляторной батареи слишком низкая, температура окружающей среды слишком низкая;
Состояние: погружение в воду, столкновение, инверсия и т. д.
(III) Управление балансом
Необходимость управления балансом возникает из-за несогласованности производства и использования аккумуляторов.
С точки зрения производства каждая батарея имеет свой жизненный цикл и характеристики. Не существует двух одинаковых аккумуляторов. Из-за несовместимости материалов, таких как диафрагмы, катоды и аноды, емкости разных батарей не могут быть полностью одинаковыми. Например, показатели постоянства разницы давлений, внутреннего сопротивления и т. д. каждого элемента аккумулятора, составляющего аккумуляторный блок 48 В/20 Ач, различаются в определенном диапазоне.
С точки зрения использования, в процессе зарядки и разрядки аккумулятора процесс электрохимической реакции никогда не может быть последовательным. Даже для одного и того же аккумуляторного блока степень зарядки и разрядки аккумулятора будет разной из-за разных температур и ударов, что приводит к неравномерной емкости аккумуляторных элементов.
Следовательно, батарея нуждается как в пассивной балансировке, так и в активной балансировке. То есть установить пару порогов начала и окончания балансировки: например, в группе батарей балансировка начинается, когда разница между крайним значением напряжения одной ячейки и средним значением группового напряжения достигает 50мВ, и заканчивается балансировка при 5мВ.
(IV) Связь и позиционирование
BMS имеет отдельный модуль связи, который используется для передачи данных и позиционирования батареи и может передавать соответствующие измеренные и измеренные данные на платформу управления операциями в режиме реального времени.
