BMS vs PCM: ความแตกต่างและความสอดคล้องหลักในการป้องกันแบตเตอรี่ลิธีਅਮ

ในระบบแบตเตอรี่ลิเดียม ระบบบริหารแบตเตอรี่ (BMS) และโมดูลวงจรป้องกัน (PCM) เป็นสองประเภทหลักของเทคโนโลยีป้องกัน ซึ่งมีความแตกต่างที่สําคัญในระดับความทํางาน,สถานการณ์การใช้งานและความซับซ้อนทางเทคนิค บทความนี้วิเคราะห์รายละเอียดถึง 5 ด้าน คือ การนิยาม, การทํางาน, ความสัมพันธ์ทางเรียงลําดับ, ความแตกต่างหลัก และความสอดคล้องในการใช้งาน

BMS และ PCM คืออะไร?

BMS (ระบบจัดการแบตเตอรี่)

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความฉลาดที่ปรับการชาร์จและการชาร์จด้วยกลยุทธ์แบบไดนามิค โดยการติดตามปริมาตรฐานของแบตเตอรี่ในเวลาจริง (แรงดัน, กระแส, อุณหภูมิ, ฯลฯ)) และรวมการสื่อสาร, การปรับค่า, การคํานวณข้อมูล และฟังก์ชันอื่น ๆ เพื่อจัดการความปลอดภัยและผลงานของแบตเตอรี่อย่างครบถ้วน

• การบริหารจัดการที่ฉลาดหลายมิติ
• การสนับสนุนการสื่อสารและการถ่ายทอดข้อมูล
• เทคโนโลยีการจัดการที่สมดุล
  

PCM (โมดูลวงจรป้องกัน)

วงจรป้องกันที่ใช้ฮาร์ดแวร์ ใช้เป็นหลักในการป้องกันปัญหาด้านความปลอดภัยพื้นฐาน เช่น การชาร์จเกิน, การชาร์จเกิน, การตัดสายสั้นและไฟฟ้าเกินแรงในระหว่างกระบวนการชาร์จและปล่อยของแบตเตอรี่ลิเดียม.

• การป้องกันฮาร์ดแวร์พื้นฐาน
• การป้องกันการชาร์จเกิน/การปล่อยเกิน
• การป้องกันวงจรสั้น

ฟังก์ชันหลักของ BMS

• การตรวจจับและติดตาม:ติดตามความดันแบบเดียว, ความดันทั้งหมด, ปัจจุบัน, อุณหภูมิ, SOC (พลังงานที่เหลือ), SOH (ระดับสุขภาพ) เป็นต้น
• การป้องกันเชิงกิจกรรม:ตัดตัวติดต่อหลัก หรือปรับปริมาตรการชาร์จและชาร์จตามระดับความผิดปกติ (เช่น ความดันเกิน, ความดันต่ํา, ความดันเกิน, อุณหภูมิผิดปกติ)
• การบริหารการแก้ไข:ลดความแตกต่างระหว่างเซลล์ด้วยเทคโนโลยีการปรับระดับแบบปนเปื้อน หรือปรับระดับแบบปนเปื้อน เพื่อขยายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
• การสื่อสารและการจัดการข้อมูลรองรับ CAN bus, Bluetooth และโปรโตคอลการสื่อสารอื่น ๆ เพื่อส่งสถานะของแบตเตอรี่ไปยังอุปกรณ์หรือแพลตฟอร์มภายนอก

ฟังก์ชันหลักของ PCM

• การป้องกันการชาร์จเกิน: ตัดวงจรชาร์จเมื่อความดันของหน่วยเกินค่าขั้นต่ํา (เช่น 4.25V)
• การป้องกันการฉีดฉีดเกิน: ป้องกันความกระชับกําลังของหน่วยเดียวจากความต่ําต่ํากว่าขั้นต่ํา (เช่น 2.3V)
• การป้องกันไฟฟ้าไฟฟ้าเกินระดับและไฟฟ้าไฟฟ้าไฟฟ้าสั้น: จํากัดไฟฟ้าไฟฟ้าที่ผิดปกติโดยท่อ MOS หรือไฟฟ้าไฟฟ้าไฟฟ้า
• การป้องกันอุณหภูมิพื้นฐาน: PCM บางเครื่องบูรณาการเซ็นเซอร์อุณหภูมิ แต่ฟังก์ชันที่เรียบง่าย

ความสัมพันธ์ระดับฐานะและการบูรณาการระบบ

ระดับระดับการทํางาน

• PCM คือชั้นพื้นฐานของการป้องกัน: เน้นการป้องกันฮาร์ดแวร์โดยทันที, โดยปกติเป็นสายป้องกันอันดับแรกสําหรับเซลล์เดียวหรือแบตเตอรี่ขนาดเล็ก
• BMS คือชั้นบริหารที่ก้าวหน้า: อัลการอริทึมที่ฉลาด, การสื่อสารและฟังก์ชันการปรับปรุงความสมบูรณ์แบบถูกจัดเป็นชั้นบน PCM สําหรับระบบแบตเตอรี่ที่ซับซ้อน (เช่นรถไฟฟ้า,การเก็บพลังงานอุตสาหกรรม).

วิธีการรวม

• ระบบความดันต่ํา เช่น จักรยานไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค PCM สามารถทํางานได้เป็นอิสระ
• ระบบความดันสูง: ตัวอย่างเช่นรถไฟฟ้า, การเก็บพลังงานในเครือข่าย, BMS ปกติจะรวมฟังก์ชันการป้องกันฮาร์ดแวร์ของ PCM เพื่อสร้างโครงสร้างการป้องกันหลายระดับ

การเปรียบเทียบความแตกต่างของฟังก์ชันหลัก

สถานการณ์การใช้งานและการร่วมมือ

สถานการณ์การใช้งานที่โดดเด่น

• สถานการณ์ที่โดมินันท์ของ PCM

แบตเตอรี่เซลล์เดียวหรือซีรีส์ต่ํา (ตัวอย่างเช่นโทรศัพท์มือถือ แบตเตอรี่ชาร์จใหม่) ที่พึ่งพาการตอบสนองของฮาร์ดแวร์ที่รวดเร็ว

• สถานการณ์ที่ BMS กํากับ

แบตเตอรี่หลายสาย (ตัวอย่างเช่นรถไฟฟ้า) ที่มีการปรับรูปแบบการชาร์จและการชาร์จแบบไดนามิก

รูปแบบการทํางานร่วมกัน

• การออกแบบการลดจํานวน

ในฉากที่มีความปลอดภัยสูง เช่น การเก็บพลังงานอุตสาหกรรม BMS และ PCM สร้างกลไกการป้องกันแบบคู่ (เช่นสถาปัตยกรรมการป้องกันสามชั้น)

• การควบคุมแบบมีชั้น

PCM ทําหน้าที่เป็นชั้นล่างของการป้องกันและ BMS ทําการปรับปรุงทั่วไป เช่น BMS เริ่มต้นการสมดุลเมื่อมันตรวจสอบความไม่สมดุลของเซลล์ขณะที่ PCM ตัดวงจรเพียงในกรณีสุดยอด

การเลือกแนะนําและแนวโน้ม

หลักการคัดเลือก

• ขนาดแบตเตอรี่:PCM เป็นตัวเลือกสําหรับ < 20 เซลล์; BMS ต้องการสําหรับ > 20 เซลล์
• ความต้องการทางการทํางาน:หากต้องการการประเมิน SOC การสื่อสารหรือการปรับปรุงการปรับปรุงการปรับปรุงการปรับปรุงการปรับปรุงการปรับปรุง

แนวโน้มทางเทคโนโลยี

• BMS ขยับไปสู่ความแม่นยําและความฉลาดสูง (ตัวอย่างเช่น อัลการ์ตูม AI ที่คาดการณ์ SOH)
• PCM ยังคงเป็นหลักในฉากที่ราคาถูก แต่การเจาะเข้าไปใน BMS เติบโตเนื่องจากความต้องการความปลอดภัยเพิ่มขึ้น

สรุป

BMS และ PCM เล่นบทบาทของ "Intelligent Butler" และ "Basic Defender" ตามลําดับในการป้องกันแบตเตอรี่ลิเดียมBMS ทําให้บริหารจัดการที่ครบวงจรผ่านอัลการิทึมโปรแกรมและความสามารถในการสื่อสาร, ขณะที่ PCM ใช้การตอบสนองอย่างรวดเร็วของฮาร์ดแวร์เป็นแกนหลัก ทั้งคู่สามารถนําไปใช้อย่างอิสระในกรณีที่แตกต่างกัน หรือทํางานร่วมกันเพื่อสร้างระบบการป้องกันหลายระดับเมื่อความซับซ้อนของระบบแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น, ความสําคัญของ BMS กลายเป็นที่สําคัญมากขึ้นและมากขึ้น แต่ PCM ยังคงจําเป็นในกรณีง่าย ๆ.