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 d'une batterie de stockage d'énergie. Il assure la gestion et la maintenance intelligentes de chaque unité de batterie, prévenant ainsi la surcharge et la décharge excessive, prolongeant leur durée de vie et contrôlant leur état. Généralement, un BMS se présente sous la forme d'une carte électronique ou d'un boîtier.
Le BMS est l'un des sous-systèmes essentiels 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 système de gestion de batterie (BMS) assure le fonctionnement sûr et fiable de l'unité de stockage d'énergie. Il surveille et collecte en temps réel les paramètres d'état de la batterie (notamment la tension de chaque élément, la température des bornes, le courant du circuit, la tension aux bornes du pack, la résistance d'isolement, etc.) et effectue les analyses et calculs nécessaires pour obtenir des paramètres d'évaluation plus précis et un contrôle efficace.batterie de stockage d'énergieLe système est conçu selon une stratégie de contrôle et de protection spécifique, garantissant ainsi 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 son interface de communication, ses entrées analogiques/numériques et son interface d'entrée, assurant ainsi la commande conjointe des différents sous-systèmes de la centrale de stockage d'énergie et garantissant la sécurité et la fiabilité de cette dernière, ainsi qu'un fonctionnement efficace en réseau.
Quelle est la fonction deBMS?
Les systèmes de gestion de bâtiments (BMS) possèdent de nombreuses fonctions, et les plus essentielles, celles qui nous intéressent le plus, se résument à 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 : sa tension, son énergie, sa capacité, ainsi que les courants de charge et de décharge. La fonction de gestion d'état de la batterie (BMS) nous fournira ces informations. La fonction principale du BMS est de mesurer et d'estimer les paramètres de la batterie, notamment les paramètres et états fondamentaux tels que la tension, le courant et la température, et de calculer les données d'état de la batterie comme l'état de charge (SOC) et l'état de santé (SOH).
Mesure cellulaire
Mesure des informations de base : La fonction la plus élémentaire du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température de l’élément 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 la résistance d'isolement : Dans le système de gestion des batteries, la détection de l'isolement de l'ensemble du système de batteries et du système haute tension est requise.
calcul de l'état de charge
Le SOC (State of Charge) désigne l'état de charge, c'est-à-dire la capacité restante de la batterie. En d'autres termes, il s'agit de la quantité d'énergie restante dans la batterie.
Le niveau de charge (SOC) est le paramètre le plus important du système de gestion de batterie (BMS), car tout le reste en dépend. Sa précision est donc primordiale. Sans un SOC précis, aucune fonction de protection ne peut compenser les limitations du BMS, car la batterie sera constamment protégée, ce qui réduit sa durée de vie.
Les principales méthodes d'estimation de l'état de charge (SOC) 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 de neurones. Les deux premières sont les plus couramment utilisées.
La fonction de gestion de l'équilibre desystème de gestion de batterie
Chaque batterie possède ses propres caractéristiques. Pour parler d'équilibre, il faut partir de la batterie elle-même. Même les batteries produites par le même fabricant, dans le même lot, ont leur propre cycle de vie et leurs propres caractéristiques : la capacité de chaque batterie ne peut être exactement identique. Cette incohérence s'explique par deux types de raisons :
Incohérence dans la production cellulaire et incohérence dans les réactions électrochimiques
incohérence de la production
L'hétérogénéité de la production est un phénomène bien connu. Par exemple, lors du processus de fabrication, les matériaux du séparateur, de la cathode et de l'anode peuvent varier, ce qui entraîne une hétérogénéité de la capacité globale de la batterie.
L'incohérence électrochimique signifie que, lors du processus de charge et de décharge d'une batterie, même si la production et le traitement des deux batteries sont exactement les mêmes, l'environnement thermique ne peut jamais être constant pendant la réaction électrochimique.
Nous savons que la surcharge et la décharge excessive peuvent endommager gravement la batterie. Par conséquent, lorsque la batterie B est complètement chargée ou que son état de charge (SOC) est très faible lors de la décharge, il est nécessaire d'interrompre la charge et la décharge afin de la protéger et d'éviter que la puissance des batteries A et C ne soit pleinement exploitée. Il en résulte :
Premièrement, la capacité utile réelle de la batterie est réduite : la capacité que les batteries A et C auraient pu utiliser n'est plus suffisante pour alimenter la batterie B, un peu comme si deux personnes et trois jambes reliaient un grand et un petit, empêchant le grand d'avancer à grands pas.
Deuxièmement, la durée de vie de la batterie est réduite : la foulée est plus courte, le nombre de pas à effectuer augmente, et les jambes se fatiguent davantage ; la capacité diminue, le nombre de cycles de charge et de décharge nécessaires augmente, et l’usure de la batterie s’accentue. Par exemple, une cellule de batterie peut atteindre 4 000 cycles dans des conditions de charge et de décharge complètes, mais ce taux ne peut être atteint en utilisation réelle, et le nombre de cycles ne doit pas dépasser 4 000.
Il existe deux principaux modes d'équilibrage pour les BMS : l'équilibrage passif et l'équilibrage actif.
Le courant nécessaire à l'égalisation passive est relativement faible, comme par exemple l'égalisation passive fournie par le DALY BMS, qui ne présente qu'un courant équilibré de 30 mA et un temps d'égalisation de la tension de la batterie long.
Le courant d'équilibrage actif est relativement important, comme par exempleéquilibreur actifdéveloppé par DALY BMS, il atteint un courant d'équilibrage de 1 A et présente un temps d'équilibrage de la tension de la batterie court.
Fonction de protection desystème de gestion de batterie
Le système de gestion de batterie (BMS) est adapté au matériel du système électrique. En fonction des différentes conditions de fonctionnement de la batterie, il classe les pannes selon leur niveau (pannes mineures, pannes graves, pannes critiques), et différentes mesures sont prises à chaque niveau : avertissement, limitation de puissance ou coupure directe de la haute tension. Les pannes comprennent les défauts d'acquisition et de cohérence des données, les pannes électriques (capteurs et actionneurs), les défauts de communication et les anomalies liées à l'état de la batterie.
Un exemple courant est celui de la surchauffe de la batterie : le BMS détecte cette surchauffe en se basant sur la température de la batterie enregistrée, puis déconnecte le circuit qui la contrôle afin de la protéger contre la surchauffe et envoie une alarme au EMS et aux autres systèmes de gestion.
Pourquoi choisir DALY BMS ?
DALY BMS, l'un des plus importants fabricants de systèmes de gestion de batteries (BMS) en Chine, emploie plus de 800 personnes, dispose d'un atelier de production de 20 000 mètres carrés et compte plus de 100 ingénieurs en recherche et développement. 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 la surcharge : lorsque la tension d’une cellule de batterie ou la tension du bloc-batterie atteint le premier niveau de surcharge, un message d’avertissement est émis ; lorsque la tension atteint le deuxième niveau de surcharge, le DALY BMS coupe automatiquement l’alimentation.
Protection contre la décharge excessive : lorsqu’une cellule ou la batterie atteint le premier seuil de décharge excessive, un message d’avertissement est émis. Lorsque la tension atteint le second seuil, le système de gestion de batterie DALY 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 ; lorsque le courant atteint le deuxième niveau de surintensité, le DALY BMS coupe automatiquement l’alimentation.
Protection contre la surchauffe : les batteries au lithium ne fonctionnent pas correctement à des températures extrêmes. Lorsque la température de la batterie dépasse le premier seuil, un message d’avertissement s’affiche. Au deuxième seuil, le système de gestion de batterie DALY BMS coupe automatiquement l’alimentation.
Protection contre les courts-circuits : en cas de court-circuit, le courant augmente instantanément et le système DALY BMS coupe automatiquement l’alimentation.
Fonction de gestion de l'équilibre professionnel
Gestion équilibrée : Une différence de tension trop importante entre les cellules de la batterie peut perturber son fonctionnement normal. Par exemple, si la batterie est protégée contre la surcharge, elle ne se chargera pas complètement ; ou si elle est protégée contre la décharge excessive, elle ne se déchargera pas entièrement. Le système de gestion de batterie (BMS) DALY intègre une fonction d'égalisation passive et 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 bon fonctionnement.
Fonction de gestion et de communication professionnelles de l'État
La fonction de gestion de l'état est performante et chaque produit est soumis à des tests de qualité rigoureux avant sa sortie d'usine, incluant des tests d'isolation, de précision du courant et d'adaptabilité environnementale. Le système de gestion de batterie (BMS) surveille en temps réel la tension des cellules, la tension totale du pack, la température de la batterie, ainsi que les courants de charge et de décharge. Il offre une fonction SOC (état de charge) de haute précision, utilisant la méthode d'intégration ampère-heure standard, avec une marge d'erreur de seulement 8 %.
Grâce aux trois protocoles de communication UART/RS485/CAN, il est possible de se connecter à un ordinateur hôte ou à un écran tactile, et de gérer une batterie au lithium via Bluetooth et carte d'affichage. Il prend en charge les principaux protocoles de communication des onduleurs, tels que China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA, etc.
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Date de publication : 14 mai 2023
