Статья
Плата BMS для аккумулятора — что это?
Литиевые аккумуляторы чувствительны к условиям заряда и разряда. Превышение допустимого напряжения, слишком глубокий разряд, перегрузка по току или перегрев могут сократить срок службы элементов или вывести аккумуляторную сборку из строя.
Чтобы контролировать эти параметры, в аккумуляторах используют BMS-плату — электронную систему управления и защиты батареи.
Чтобы контролировать эти параметры, в аккумуляторах используют BMS-плату — электронную систему управления и защиты батареи.
BMS расшифровывается как Battery Management System — система управления аккумуляторной батареей.
Контроллер следит за состоянием аккумуляторных ячеек и при необходимости ограничивает заряд или разряд.
В зависимости от конструкции BMS может выполнять следующие функции:
Если один из параметров выходит за установленный предел, BMS отключает заряд или нагрузку.
Для многоэлементных литиевых батарей это особенно важно: даже небольшая разница между отдельными ячейками со временем может привести к тому, что одна из них начнет заряжаться или разряжаться быстрее остальных.
Контроллер следит за состоянием аккумуляторных ячеек и при необходимости ограничивает заряд или разряд.
В зависимости от конструкции BMS может выполнять следующие функции:
- защита от перезаряда;
- защита от глубокого разряда;
- ограничение тока заряда и разряда;
- защита от короткого замыкания;
- контроль напряжения отдельных ячеек;
- контроль температуры;
- балансировка элементов;
- передача данных о состоянии аккумулятора.
Если один из параметров выходит за установленный предел, BMS отключает заряд или нагрузку.
Для многоэлементных литиевых батарей это особенно важно: даже небольшая разница между отдельными ячейками со временем может привести к тому, что одна из них начнет заряжаться или разряжаться быстрее остальных.
Как работает BMS
BMS-контроллер подключается к аккумуляторной сборке и измеряет напряжение на последовательно соединенных группах элементов.
Во время заряда плата следит, чтобы напряжение ни на одной ячейке не превысило допустимый предел. Если это происходит, заряд ограничивается или полностью отключается.
Во время разряда ситуация обратная: если напряжение одной из ячеек падает ниже установленного порога, BMS отключает нагрузку и не допускает дальнейшего глубокого разряда.
Отдельно контролируется ток. При перегрузке или коротком замыкании защитная электроника разрывает цепь.
В более сложных BMS также контролируется температура аккумуляторной сборки. Для этого используются внешние или встроенные датчики температуры. При перегреве или слишком низкой температуре заряд и разряд могут быть ограничены.
Фактически BMS работает как электронный контроллер, который постоянно сравнивает параметры аккумулятора с допустимыми значениями.
Во время заряда плата следит, чтобы напряжение ни на одной ячейке не превысило допустимый предел. Если это происходит, заряд ограничивается или полностью отключается.
Во время разряда ситуация обратная: если напряжение одной из ячеек падает ниже установленного порога, BMS отключает нагрузку и не допускает дальнейшего глубокого разряда.
Отдельно контролируется ток. При перегрузке или коротком замыкании защитная электроника разрывает цепь.
В более сложных BMS также контролируется температура аккумуляторной сборки. Для этого используются внешние или встроенные датчики температуры. При перегреве или слишком низкой температуре заряд и разряд могут быть ограничены.
Фактически BMS работает как электронный контроллер, который постоянно сравнивает параметры аккумулятора с допустимыми значениями.
Что такое балансировка аккумулятора
Последовательно соединенные аккумуляторные элементы не бывают абсолютно одинаковыми.
Даже ячейки одной модели и из одной партии могут немного отличаться по емкости, внутреннему сопротивлению и саморазряду. После нескольких циклов заряда и разряда эта разница может увеличиваться.
Например, в батарее из четырех последовательно соединенных элементов одна ячейка может достигнуть максимального напряжения раньше остальных. Заряжать сборку дальше уже нельзя, хотя остальные элементы еще не полностью заряжены.
Для уменьшения этой разницы используется балансировка аккумулятора.
Пассивная балансировка
Наиболее распространенный вариант. Излишек энергии наиболее заряженной ячейки рассеивается через резистор в виде тепла.
Схема относительно простая и поэтому часто применяется в небольших и средних аккумуляторных сборках.
Активная балансировка
Вместо рассеивания энергии она перераспределяется между элементами батареи.
Такие системы сложнее и дороже, но позволяют уменьшить потери энергии. Активная балансировка чаще применяется в более емких и сложных аккумуляторных системах
Даже ячейки одной модели и из одной партии могут немного отличаться по емкости, внутреннему сопротивлению и саморазряду. После нескольких циклов заряда и разряда эта разница может увеличиваться.
Например, в батарее из четырех последовательно соединенных элементов одна ячейка может достигнуть максимального напряжения раньше остальных. Заряжать сборку дальше уже нельзя, хотя остальные элементы еще не полностью заряжены.
Для уменьшения этой разницы используется балансировка аккумулятора.
Пассивная балансировка
Наиболее распространенный вариант. Излишек энергии наиболее заряженной ячейки рассеивается через резистор в виде тепла.
Схема относительно простая и поэтому часто применяется в небольших и средних аккумуляторных сборках.
Активная балансировка
Вместо рассеивания энергии она перераспределяется между элементами батареи.
Такие системы сложнее и дороже, но позволяют уменьшить потери энергии. Активная балансировка чаще применяется в более емких и сложных аккумуляторных системах
Что такое балансировка аккумулятора
Разработка продукции по вашему ТЗ
Индивидуальные решения под ваши требования. От концепции к первым образцам за 15-20 дней.
Наша продукция
Поставляем все типы литиевых аккумуляторов и комплектующих