วิธีการเลือก BMS ที่เหมาะสมสําหรับ แบตเตอรี่ Li-ion

การเลือกระบบบริหารแบตเตอรี่ที่เหมาะสม (BMS) สําหรับแบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออนต้องพิจารณาอย่างครบถ้วนถึงปริมาตรของแบตเตอรี่, สถานการณ์การใช้งาน, ความต้องการทางการทํางานประสิทธิภาพในด้านราคาและปัจจัยอื่น ๆรายละเอียดของการเลือก

I. การเข้าใจปารามิเตอร์หลักของแบตเตอรี่

1โวลเตชั่นและความจุ

• ระยะความแรงดันชื่อและทั้งหมด (ตัวอย่างเช่น ความแรงดันชื่อของแบตเตอรี่ Li-ion 16S คือ 57.6V และความแรงดันการชาร์จคือ 67.2V) ส่งผลโดยตรงต่อการเลือกช่วงการติดตามความกระชับของ BMS

• ความจุ (ตัวอย่างเช่น 25.5Ah) กําหนดความสามารถในการจัดการปัจจุบันของ BMS ซึ่งต้องตรงกับกระแสการชาร์จและการปล่อยไฟฟ้าสูงสุด (ตัวอย่างเช่นหากกระแสการชาร์จต่อเนื่องสูงสุดของแบตเตอรี่คือ 25A, BMS ต้องรองรับการป้องกันกระแส ≥ 25A)

2.เครื่องคูณการชาร์จ/การปล่อยไฟ และระยะเวลาใช้งาน

• แบตเตอรี่อัตราการทํางานสูง (เช่น 2C หรือ 3C) ต้องการ BMS ที่รองรับการควบคุมการชาร์จ/การปล่อยเร็วเพื่อป้องกันการกระจายไฟเกิน
• ระยะเวลาใช้งานของวงจร (ตัวอย่างเช่น 300 วงจร) ต้องรวมกันกับความสามารถในการจัดการการปรับระดับของ BMS เพื่อชะลอการลดความจุ

3ระยะอุณหภูมิและความต้านทานภายใน

• ระยะอุณหภูมิการทํางาน (ตัวอย่างเช่น 0-45 °C สําหรับการชาร์จ, -20-60 °C สําหรับการปล่อย) ต้องการให้ BMS มีฟังก์ชันการติดตามโซนอุณหภูมิและการจัดการความร้อนที่กว้าง
• ความต้านทานภายในที่ต่ํา (ตัวอย่างเช่น ≤ 120mΩ) ลดการสูญเสียพลังงานและต้องการให้ BMS รองรับการประกอบความแรงดันที่แม่นยํา (± 3mV) เพื่อปรับปรุงความเท่าเทียม

I.ความต้องการฉากการใช้งานที่ชัดเจน

ความสําคัญของ BMS มีความแตกต่างอย่างมากจากฉากต่อฉาก:

1.รถไฟฟ้า

• การตอบสนองแบบไดนามิก:ต้องการการประเมิน SOC ความแม่นยําสูงและการควบคุมในเวลาจริง และการสื่อสาร CAN bus ได้รับการสนับสนุนเพื่อให้เกิดการปฏิสัมพันธ์กับระบบรถยนต์ทั้งหมด
• ความต้องการความปลอดภัย:การป้องกันหลายแบบ (ความดันเกิน, ความดันต่ํา, การตัดสั้น, ฯลฯ) และปรับตัวต่อการสั่นสะเทือน, อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่น ๆ

2ระบบเก็บพลังงาน

• ความมั่นคง:เน้นการจัดการที่สมดุลภายใต้วงจรระยะยาว และสนับสนุนโปรโตคอลการสื่อสาร TCP/IP เพื่อปรับตัวเข้ากับการส่งเครือข่าย
• การควบคุมค่าใช้จ่าย:สนับสนุนโมดูลาร์หรือสถาปัตยกรรม master-slave เพื่อลดต้นทุนต่อหน่วยในการเก็บพลังงาน

3อุปกรณ์พกพา

• ปริมาณและการใช้พลังงาน:เลือก BMS ที่มีการบูรณาการสูงและการบริโภคพลังงานต่ํา เช่น โปรแกรมชิปเดียว (ตัวอย่าง MAGIC AMG86 series)
• การทํางานที่เรียบง่ายผิวหน้าการสื่อสารที่ซับซ้อนสามารถหลีกเลี่ยงและฟังก์ชันการป้องกันพื้นฐานยังคง

III. ความต้องการการทํางานหลัก

1.การตรวจสอบความแม่นยํา

• ความแม่นยําในการสกัดระดับความดันต้อง ≤ ± 3mV และความผิดพลาดในการตรวจสอบอุณหภูมิ ≤ 1 °C เพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยําในการประเมิน SOC/SOH

2การจัดการที่สมดุล

• การปรับปรุงความคล่องตัว (ตัวอย่างเช่น การแปลง DC/DC) เหมาะสําหรับแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ และกระแสการปรับปรุงความคล่องตัว ≥ 1A สามารถลดความแตกต่างของความแรงดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• การปรับปรุงความเสื่อมเป็นต้นทุนต่ํา แต่เหมาะสําหรับการใช้งานขนาดเล็กหรือการคูณน้อย

3กลไกป้องกันความปลอดภัย

• ต้องรวมการชาร์จเกิน, การปล่อยเกิน, การทํางานเกิน, การตัดสั้น, การป้องกันอุณหภูมิเกิน, และบางกรณีต้องการการออกแบบที่เหลือ (เช่น MOSFETs สอง)

4ความเข้ากันของโปรโตคอลสื่อสาร

• รถยนต์ไฟฟ้า: CAN bus (ตัวอย่างเช่น Seplos BMS รองรับการสื่อสารกับ Pylontech, อินเวอร์เตอร์ Growatt)
• ระบบเก็บพลังงาน: RS485 หรือ Ethernet, รองรับการเชื่อมต่อพร้อมกันของเครื่องจักรหลายเครื่อง

IV การเลือกทอปโลจีและฮาร์ดแวร์

1. BMS ระบบกลาง

• ข้อดี:ราคาถูก เหมาะสําหรับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก (เช่น เครื่องมือไฟฟ้า)

• ข้อเสีย:การปรับขนาดที่ไม่ดี การแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อน

2. BMS ที่กระจาย

• ข้อดี:การออกแบบแบบจําลอง สะดวกในการบํารุงรักษา เหมาะสําหรับระบบเก็บพลังงานขนาดใหญ่
• ข้อเสีย:ค่าเครื่องมือสูง การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ซับซ้อน

3. BMS ผู้นํา-ทาส

• การสมดุลค่าใช้จ่ายและความสามารถในการปรับขนาด ที่ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่ขนาดกลางถึงขนาดใหญ่สําหรับรถไฟฟ้า