Qu'est-ce qu'un système de gestion de batterie (BMS)?
Le nom complet deBMSUn système de gestion de batterie (BMS) est un dispositif qui surveille l'état de la batterie de stockage d'énergie. Il assure la gestion et la maintenance intelligentes de chaque unité de batterie, prévient les surcharges et les décharges excessives, prolonge sa durée de vie et surveille son état. Le BMS se présente généralement sous la forme d'une carte de circuit imprimé ou d'un boîtier.
Le BMS est l'un des sous-systèmes centraux du système de stockage d'énergie par batterie. Il est chargé de surveiller l'état de fonctionnement de chaque batterie du système.stockage d'énergie par batterieLe BMS permet de surveiller et de collecter en temps réel les paramètres d'état de la batterie de stockage d'énergie (notamment la tension de chaque batterie, la température de ses pôles, le courant du circuit de batterie, la tension aux bornes du bloc-batterie, la résistance d'isolement du système de batterie, etc.) et de prendre les mesures nécessaires. L'analyse et le calcul du système permettent d'obtenir davantage de paramètres d'évaluation de l'état du système et de contrôler efficacement labatterie de stockage d'énergieLe corps est réalisé selon une stratégie de contrôle de protection spécifique, afin de garantir le fonctionnement sûr et fiable de l'ensemble de l'unité de stockage d'énergie par batterie. Parallèlement, le BMS peut échanger des informations avec d'autres équipements externes (PCS, EMS, système de protection incendie, etc.) via ses propres interfaces de communication, entrées analogiques/numériques et interfaces d'entrée, et assurer le contrôle des différents sous-systèmes de la centrale de stockage d'énergie afin de garantir la sécurité et la fiabilité de la centrale et un fonctionnement efficace connecté au réseau.
Quelle est la fonction deBMS?
Les fonctions du BMS sont nombreuses, et les plus importantes, celles qui nous intéressent le plus, ne sont rien de plus que trois aspects : la gestion de l'état, la gestion de l'équilibre et la gestion de la sécurité.
Fonction de gestion de l'Étatsystème de gestion de batterie
Nous souhaitons connaître l'état de la batterie : tension, énergie, capacité, courant de charge et de décharge. La fonction de gestion de l'état du BMS nous le dira. La fonction de base du BMS est de mesurer et d'estimer les paramètres de la batterie, notamment la tension, le courant et la température, ainsi que de calculer les données d'état de la batterie telles que l'état de charge et l'état de santé.
Mesure cellulaire
Mesure des informations de base : La fonction la plus basique du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température de la cellule de batterie, ce qui constitue la base de la logique de calcul et de contrôle de haut niveau de tous les systèmes de gestion de batterie.
Détection de résistance d'isolement : Dans le système de gestion de batterie, la détection d'isolement de l'ensemble du système de batterie et du système haute tension est requise.
calcul du SOC
L'état de charge (SOC) désigne l'état de charge, c'est-à-dire la capacité restante de la batterie. En termes simples, il s'agit de la quantité d'énergie restante dans la batterie.
L'état de charge (SOC) est le paramètre le plus important d'un BMS, car tout le reste repose sur lui ; sa précision est donc primordiale. Sans SOC précis, aucune fonction de protection ne peut assurer le bon fonctionnement du BMS, car la batterie est souvent protégée et sa durée de vie ne peut être prolongée.
Les principales méthodes actuelles d'estimation de l'état de charge comprennent la méthode de la tension en circuit ouvert, la méthode d'intégration du courant, la méthode du filtre de Kalman et la méthode des réseaux neuronaux. Les deux premières sont les plus couramment utilisées.
La fonction de gestion de l'équilibre dusystème de gestion de batterie
Chaque batterie a sa propre « personnalité ». Pour parler d'équilibre, il faut commencer par la batterie. Même les batteries produites par le même fabricant et dans le même lot ont leur propre cycle de vie et leur propre « personnalité » ; la capacité de chaque batterie ne peut pas être exactement la même. Deux raisons expliquent cette incohérence :
Incohérence dans la production cellulaire et incohérence dans les réactions électrochimiques
incohérence de production
Les irrégularités de production sont bien connues. Par exemple, lors du processus de production, les matériaux du séparateur, de la cathode et de l'anode sont inégaux, ce qui entraîne des variations de la capacité globale de la batterie.
L'incohérence électrochimique signifie que dans le processus de charge et de décharge de la batterie, même si la production et le traitement des deux batteries sont exactement les mêmes, l'environnement thermique ne peut jamais être cohérent pendant la réaction électrochimique.
Nous savons que la surcharge et la décharge excessives peuvent endommager gravement la batterie. Par conséquent, lorsque la batterie B est complètement chargée lors de la charge, ou que son état de charge est déjà très faible lors de la décharge, il est nécessaire d'interrompre la charge et la décharge pour protéger la batterie B, et la puissance des batteries A et C ne peut être pleinement utilisée. Cela entraîne :
Premièrement, la capacité utile réelle de la batterie est réduite : la capacité que les batteries A et C auraient pu utiliser, mais il n'y a désormais plus aucun moyen d'exercer une force pour prendre soin de B, tout comme deux personnes et trois jambes lient le grand et le petit ensemble, et le grand a du mal à avancer à grands pas.
Deuxièmement, la durée de vie de la batterie est réduite : la foulée est faible, le nombre de pas à parcourir est plus élevé et les jambes sont plus fatiguées. La capacité est réduite, le nombre de cycles de charge et de décharge augmente et l'usure de la batterie est également plus importante. Par exemple, une seule cellule de batterie peut atteindre 4 000 cycles avec une charge et une décharge complètes, mais elle ne peut pas atteindre 100 % en utilisation réelle, et le nombre de cycles ne doit pas dépasser 4 000.
Il existe deux principaux modes d'équilibrage pour BMS : l'équilibrage passif et l'équilibrage actif.
Le courant d'égalisation passive est relativement faible, comme l'égalisation passive fournie par DALY BMS, qui a un courant équilibré de seulement 30 mA et un long temps d'égalisation de la tension de la batterie.
Le courant d'équilibrage actif est relativement important, comme leéquilibreur actifdéveloppé par DALY BMS, qui atteint un courant d'équilibrage de 1A et a un temps d'équilibrage de la tension de la batterie court.
Fonction de protection desystème de gestion de batterie
Le système de surveillance BMS s'adapte au matériel du système électrique. Selon les conditions de performance de la batterie, il est divisé en différents niveaux de défaut (défauts mineurs, défauts graves, défauts fatals) et différentes mesures de traitement sont prises selon le niveau de défaut : avertissement, limitation de puissance ou coupure directe de la haute tension. Les défauts comprennent les défauts d'acquisition et de plausibilité des données, les défauts électriques (capteurs et actionneurs), les défauts de communication et les défauts d'état de la batterie.
Un exemple courant est que lorsque la batterie est surchauffée, le BMS juge que la batterie est surchauffée en fonction de la température de la batterie collectée, puis le circuit contrôlant la batterie est déconnecté pour effectuer une protection contre la surchauffe et envoyer une alarme à l'EMS et aux autres systèmes de gestion.
Pourquoi choisir DALY BMS ?
DALY BMS, l'un des plus grands fabricants de systèmes de gestion de batterie (BMS) en Chine, compte plus de 800 employés, un atelier de production de 20 000 m² et plus de 100 ingénieurs R&D. Les produits Daly sont exportés vers plus de 150 pays et régions.
Fonction de protection de sécurité professionnelle
La carte intelligente et la carte matérielle contiennent 6 fonctions de protection principales :
Protection contre les surcharges : lorsque la tension de la cellule de la batterie ou la tension de la batterie atteint le premier niveau de tension de surcharge, un message d'avertissement est émis et lorsque la tension atteint le deuxième niveau de tension de surcharge, DALY BMS déconnecte automatiquement l'alimentation électrique.
Protection contre les décharges excessives : lorsque la tension de la cellule ou du bloc-batterie atteint le premier seuil de décharge excessive, un message d'avertissement s'affiche. Lorsque la tension atteint le deuxième seuil, DALY BMS coupe automatiquement l'alimentation.
Protection contre les surintensités : lorsque le courant de décharge ou de charge de la batterie atteint le premier niveau de surintensité, un message d'avertissement est émis et lorsque le courant atteint le deuxième niveau de surintensité, DALY BMS déconnecte automatiquement l'alimentation électrique.
Protection thermique : Les batteries au lithium ne peuvent pas fonctionner normalement à hautes ou basses températures. Lorsque la température de la batterie est trop élevée ou trop basse pour atteindre le premier seuil, un message d'avertissement s'affiche. Lorsqu'elle atteint le deuxième seuil, le BMS DALY coupe automatiquement l'alimentation.
Protection contre les courts-circuits : lorsque le circuit est court-circuité, le courant augmente instantanément et DALY BMS déconnecte automatiquement l'alimentation électrique
Fonction de gestion de l'équilibre professionnel
Gestion équilibrée : une différence de tension trop importante entre les cellules de la batterie affecte son utilisation normale. Par exemple, la batterie est protégée contre les surcharges et n'est pas complètement chargée, ou elle est protégée contre les décharges excessives et ne peut pas être complètement déchargée. DALY BMS dispose de sa propre fonction d'égalisation passive et a également développé un module d'égalisation active. Le courant d'égalisation maximal atteint 1 A, ce qui prolonge la durée de vie de la batterie et garantit son utilisation normale.
Fonction professionnelle de gestion de l'État et fonction de communication
La gestion de l'état est performante et chaque produit est soumis à des tests qualité rigoureux avant de quitter l'usine, incluant des tests d'isolation, de précision du courant et d'adaptabilité environnementale. Le BMS surveille en temps réel la tension des cellules, la tension totale du bloc-batterie, la température de la batterie, les courants de charge et de décharge. Il offre une fonction SOC de haute précision et adopte la méthode d'intégration ampère-heure standard, avec une erreur de seulement 8 %.
Grâce aux trois modes de communication UART/RS485/CAN, il est connecté à l'ordinateur hôte ou à l'écran tactile, au Bluetooth et à la carte d'éclairage pour gérer la batterie lithium. Il prend en charge les protocoles de communication des onduleurs courants, tels que China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA, etc.
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Date de publication : 14 mai 2023
