BMS balancování Lithiové LiFePO4 baterie

Zpět

29. 12. 2017

BMS/battery management system/ balancér je standardní a nedílnou součástí každé LiFePO4 baterie. Balancér vyrovnává energii uloženou ve 192 sério/paralelně spojených článcích. V každé baterii je 12 paralelních větví po 16ti článcích. Balancér je mimo balancování článků velmi důležitá záchrana proti nevratnému poškození baterie. Jestliže BMS registruje hloubku vybití 90% DOD ihned odpojuje veškerou dodávku energie z baterií.
V bateriích se používají články prismatické nebo cylindrické /válečky/ články, které jsou velmi spolehlivé a odolné. 
Prismatické sáčky jsou náchylné k nafouknutí během nabíjení i vybíjení. Nafouknutí jednoho článku způsobuje řetězovou reakci jejíž důsledkem je nefunkční celá baterie. Prismatické s pevným pláštěm tyto jsou základem námi nabízených baterií jsou velmi odolné proti nafouknutí stejně jako válečkové článkyBaterie z prismatických článků s pevným pláštěm a válečkových článků zabírají méně prostoru a jsou levnější než baterie z prismatických sáčků.
V bateriích se používají dvě topologie BMS/balancérů. POZOR: omezujícím faktorem při nabíjení jsou slabší články(viz.výhody válečkových článků).
  Pasivní balancér jen průběhu nabíjení(nikoliv vybíjení) hlídá napětí nejvíce nabitého článku a ten vybíjí do zátěže tak dlouho a opakovaně až jsou všechny články napěťově shodné. Avšak napětí článku je velmi špatný indikátor(obzvláště u Li baterií!) stavu nabití (SOC). Pasivní balancování není efektivní  - nadbytečná energie se mění v teplo na zátěži(baterie má aktivní chlazení/ventilátor).

Aktivní balancování (běžně v bateriích 14 let) je řízeno procesorem během nabíjení i vybíjení. Monitorován je každý článek - špatný je vyřazen. Energie je aktivně mezi články transportována z jednoho nabitého článku do celé baterie nebo z celé baterie do jednoho méně nabitého článku. Přenos energie bude mezi články sousedícími nebo články v jedné sériové větvi a nebo v článcích mezi větvemi. Dochází ke zkrácení nabití baterie, prodloužení její životnosti a prodloužení doby provozu celého systému! Baterie ve STORION jsou vabaveny aktivními BMS.
V záručních podmínkách není uvedeno časové omezení rozšíření systému STORION o další baterie. Další bateri lze přidat do STORION kdykoliv.


BMS komunikuje interně(články v baterii) a externě(EMS/energy management system více zde / celého systému) po rychlé CAN sběrnici.

 

BMS hlídá napětí  proud teplotu nabíjení / SOC vybíjení / DOD kondici baterie/ SOH
BMS propočítává/řídí nabíjecí a vybíjecí napětí nabíjecí a vybíjecí proud vnitřní impedanci článků celkovou uloženou energii celkovou dodanou energii celkovou
dobu provozu
BMS omezí špičky z indukčních spotřebičů nadměrné vybíjení přehřátí a podchlazení přepětí během nabíjení podpětí během vybíjení

přebití článků baterie mimo povolené provozní napětí

BMS komunikuje s EMS systému přes rychlou CAN sběrnici