A LiFePO4 BMS (Систем за управување со батерии)е електронска плочка што ја следи, заштитува и балансира батеријата од литиум железо фосфат (LiFePO4). Се наоѓа помеѓу ќелиите на батеријата и остатокот од електричниот систем, постојано мерејќи напон, струја и температура за да се одржи секоја ќелија да работи во безбеден опсег.

Без BMS, LiFePO4 пакетот нема вградена одбрана од преполнување, прекумерно празнење, кратки споеви или нерамнотежа на ќелиите - секое од нив може да го скрати животниот век на пакетот или, во најлош случај, да создаде безбедносна опасност. Затоа големото мнозинство од комерцијално продадените LiFePO4 пакети за складирање на сончева енергија, електрични возила, морска употреба, кампери или резервно напојување се испорачуваат со наменски BMS, наместо да се потпираат само на полначот или инверторот.

Зошто LiFePO4 батериите конкретно имаат потреба од BMS

LiFePO4 ќелиите се по природа термички постабилни од другите литиумски хемикалии како што се NCM (никел кобалт манган) или NCA (никел кобалт алуминиум), што е широко користен избор за стационарно складирање и многу апликации за мобилност. Но, „постабилно“ не значи „не е потребно управување“. Пакетот LiFePO4 со повеќе ќелии сè уште се соочува со три постојани проблеми за кои BMS е специјално дизајниран да ги реши:

• Поместување на напонот на ќелиите.Дури и ќелиите од истата производствена серија не стареат идентично. Во текот на стотици циклуси, малите производствени разлики се спојуваат во значајни напонски јазови помеѓу ќелиите - токму тој проблем е дизајниран да го поправи колото за балансирање.
• Рамна крива на празнење.LiFePO4 има значително рамна крива на напонот низ поголемиот дел од својата состојба на полнење, што го отежнува проценувањето на преостанатиот капацитет само од напонот. BMS со кулоновско броење - следење на точната количина на струја што тече во и надвор од пакетот со текот на времето, наместо проценка само од напонот - дава попрецизно отчитување на состојбата на полнење.
• Тесен безбеден оперативен прозорец во екстремите.LiFePO4 ќелиите се прифатливи во средниот опсег на полнење, но сепак им се потребни строги прекини при целосно полнење и длабоко празнење за да се избегне долгорочно губење на капацитетот.

Од што всушност штити LiFePO4 BMS?

Правилно специфициран BMS за литиумски батерии ги извршува следните заштитни функции:

1. Заштита од преполнување— го исклучува полнењето откако која било ќелија ќе ја достигне својата горна граница на напон
2. Заштита од прекумерно празнење— го намалува оптоварувањето пред напонот на ќелијата да падне доволно ниско за да предизвика трајно оштетување
3. Заштита од прекумерна струја / краток спој— го прекинува колото ако струјата го надмине номиналниот праг
4. Заштита од прегревање— го запира полнењето или празнењето надвор од безбедниот прозорец за температура
5. Балансирање на клетките— го изедначува напонот низ сите ќелии во серискиот стринг, пасивно или активно

Активно балансирање наспроти пасивно балансирање во LiFePO4 BMS

Пасивно балансирањеја испушта вишокот енергија од ќелиите со повисок напон како топлина низ отпорник сè додека остатокот од пакетот не ја достигне. Едноставно е, ефтино и соодветно за помали пакети или апликации каде што циклусите на полнење се ретки.

Активно балансирањеја пренесува енергијата од ќелии со повисок напон во ќелии со понизок напон, наместо да ја дисипира како топлина. Поефикасно е, генерира помалку отпадна топлина и обично резултира со побрзо балансирање и подобро долгорочно здравје на пакетот - што е поважно како што се зголемува големината на пакетот, бројот на ќелии и фреквенцијата на циклуси (големи ESS пакети, дневно циклирано складирање на сончева енергија, пакети со висок капацитет за електрични возила).

За мали пакувања со низок циклус, пасивното балансирање е често доволно. За поголеми или системи со интензивен циклус на LiFePO4, активното балансирање вреди за дополнителните трошоци.

Како да го изберете вистинскиот LiFePO4 BMS

Кога се споредува BMS за литиумски батерии, четири спецификации одредуваат дали всушност ќе одговара на вашиот систем:

1. Број на клетки (S-број).BMS мора точно да одговара на сериската конфигурација на вашиот пакет — 4S BMS за пакет од 12V, 8S за 24V, 16S за 48V и така натаму (врз основа на номиналниот напон на ќелијата од ~3,2V на LiFePO4). Неточното броење на S е една од најчестите причини за некомпатибилност на BMS.
2. Континуирана и врвна струја.Димензионирајте го BMS на вашата вистинска максимална потрошувачка, не само на типична, и оставете простор за глава - BMS што работи континуирано на својот апсолутен плафонски притисок ќе се загрева и ќе старее побрзо.
3. Тип на балансирање и струја на балансирање.Како што е опфатено погоре, одлучете се помеѓу пасивно и активно балансирање врз основа на големината на пакетот и фреквенцијата на циклуси и проверете ја струјата на балансирање (mA) - поголема струја на балансирање значи побрзо изедначување кај поголемите пакети.
4. Протокол за комуникација.Доколку BMS треба да комуницира со инвертер, апликација за следење или CAN мрежа на возилото, потврдете дека го поддржува точниот протокол - најчесто RS485, CAN bus, UART или Bluetooth - пред купувањето, а не по инсталацијата.

LiFePO4 BMS по напон: 12V, 24V и 48V/51.2V системи

LiFePO4 BMS плочите обично се специфицирани според номиналниот системски напон, што одговара на специфичен број на ќелии:

• 12V системи (4S):најчестата конфигурација за преносно напојување, мали соларни постројки и замена на батерии што се инсталираат.
• 24V системи (8S):вообичаено кај морски, кампери и соларни апликации со средна големина
• 48V / 51.2V системи (16S):најчестата класа на напон за складирање на енергија во домот, поголеми соларни инсталации и повеќето комерцијални ESS полици

Бројот на ќелии е изведен од номиналниот напон по ќелија на LiFePO4 од ~3,2V — 4 × 3,2V ≈ 12,8V, 8 × 3,2V ≈ 25,6V, 16 × 3,2V ≈ 51,2V.

Системите со повисок напон генерално бараат поголемо внимание на поддршката на комуникацискиот протокол, бидејќи е поголема веројатноста да бидат спарени со инвертер или поширок систем за управување со енергија на кој му се потребни податоци во реално време од BMS.

Често поставувани прашања

Q1Дали на LiFePO4 батеријата ѝ е потребен BMS?

Да. Иако хемијата на LiFePO4 е термички постабилна од другите хемиски соединенија на литиумот, пакетот со повеќе ќелии сè уште има потреба од BMS за балансирање на ќелиите, заштита од преполнување/препразнење и прецизно следење на состојбата на полнење. Работата на пакетот LiFePO4 без BMS ги отстранува сите овие заштитни мерки.

Q2Која е разликата помеѓу LiFePO4 BMS и обичен литиум-јонски BMS?

Функциите за заштита на јадрото се слични, но исклучување на напонот е поставен различно за секоја хемикалија - опсегот на напон по ќелија на LiFePO4 е помал од оној на NCM/NMC или NCA литиум-јонските ќелии. BMS изграден за една хемикалија не треба да се користи како што е на друга без повторно конфигурирање на праговите на напон за да одговараат на техничкиот лист на ќелиите.

Q3Колкава ампеража на BMS ми е потребна за LiFePO4 пакет?

Усогласете ја номиналната континуирана струја на BMS со реалното максимално континуирано трошење на вашиот систем и изберете модел со номинална вредност на врвови/пренапони што удобно ги покрива моменталните скокови (стартување на моторот, пренапони на инверторот итн.) без исклучување.

Q4Како да ресетирам LiFePO4 BMS?

Повеќето BMS единици се опоравуваат автоматски откако ќе се отстрани состојбата на дефектот - на пример, откако напонот ќе се врати во безбеден опсег по преполнување или препразнење. Некои модели исто така бараат рачно повторно поврзување на приклучокот за полнење или празнење или кратко исклучување/повторно поврзување на пакетот, за да се отстрани заклучен дефект. Секогаш проверувајте ја документацијата за специфичниот BMS модел, бидејќи однесувањето при ресетирање варира во зависност од дизајнот.

Q5Може ли еден BMS да работи со повеќе литиумски хемикалии?

Некои модели на BMS се конфигурираат низ различни хемиски соединенија - LiFePO4, NCM или LTO (литиум титанат) - преку прилагодливи прагови на напон, но ова мора да биде правилно поставено за специфичната хемија што се користи. BMS што е цврсто поврзан за опсегот на напон на една хемикалија не треба да се претпоставува дека е безбеден за друга без претходно да се потврди конфигурабилноста. Не секој модел на пазарот го поддржува ова - проверете го техничкиот лист на специфичниот BMS, наместо да претпоставувате дека стандардно поддржува повеќе хемиски соединенија.

Избор на LiFePO4 BMS за вашиот проект

Соодветниот BMS зависи од напонот на вашиот пакет, бројот на ќелии, потрошувачката на струја и како треба да комуницира со остатокот од вашиот систем. Споделете ги овие четири детали и техничкиот тим на DALY може да ви препорача соодветна конфигурација: системски напон/број на ќелии (на пр. 12V/4S, 24V/8S, 48V/16S), барања за континуирана и врвна струја, примена (соларна/ESS, морска, камп-приколка, електрично возило, виљушкар итн.) и потребен комуникациски протокол (RS485, CAN bus, UART, Bluetooth).

• Е-пошта: dalybms@dalyelec.com
• Истражувај по категорија: Паметна BMS · Активно балансирање BMS · BMS за складирање во домот · BMS со висока струја · BMS за складирање на енергија за кампери