バッテリーとBMSの相性はどう?
バッテリーとBMS (バッテリー管理システム) をマッチするには,複数の技術パラメータを徹底的に考慮する必要があります.安全性を確保するための機能的要件とアプリケーションシナリオ以下は,特定のマッチングステップと主要な考慮事項です.
1バッテリーとBMSの電圧と電流の仕様が一致していることを確認します.
- 電圧のマッチング:
- バッテリーパックの総電圧がBMSの名目電圧範囲内であることを確認します.エネルギー貯蔵システムまたは電気自動車のバッテリーパックの電圧は,BMSがサポートする電圧範囲に一致する必要があります (e12V,24V,48V以上)
- 連続接続電池パックの場合は,BMSは個々の電池の電圧モニタリングをサポートする必要があります (例えば,リチウムイオン電池の個々の電圧範囲は通常2.5V~4.2Vです).
- 現在のマッチング
- バッテリーパックの最大充電/放電電電流をカバーするために,BMSの現在の検出能力は,充電/放電プロセスを正確に監視し制御できるようにする必要があります..
2通信プロトコルの互換性を確保する
- プロトコル一致:
- BMS と バッテリー 管理 システム (BMS と インバーター,充電器,その他のコントローラーなど) の間には,互換性のある通信 プロトコル (例えば CAN,SPI,RS-485 または Bluetooth) が必要です.
- 第三者の装置 (例えば,エネルギー貯蔵インバーターPCS) が使用されている場合,その通信プロトコルがBMSの出力プロトコルと一致していることを確認する必要があります.そうでなければプロトコルコンバーターやカスタマイズ開発が必要になるかもしれない..
- データインタラクション
- BMS が電池の状態データ (電圧,電流,温度,SOC/SOHなど) をリアルタイムで他のシステムに送信し,制御コマンド (充電/放電コマンドなど) を受信できるようにする.
3保護機能のマッチング
- 過充電/過放電防止
- BMS の 超電圧 と 低電圧 保護 の 限界値 は,電池 の 化学 特性 に 適合 し なけれ ば なり ませ ん.リチウムイオン電池の超電圧保護は通常4.2V/ユニットおよび2.5V/ユニットで低電圧).
- 超電流および短回路保護:
- BMS は,バッテリーパックの最大連続電流をサポートし,短路や高電流による損傷を防ぐために過剰電流切断機能を持っています.
- 熱管理の調整
- バッテリーパックに冷却システムがある場合,BMSは温度センサーと散熱器と接続され,温度が安全な範囲内にあることを確認する必要があります.
4- バランスのとれた技術
バッテリーパックの容量と連続並列接続構造に応じて適切な均衡方法を選択する.
- 消極的な平衡:
- 適用可能なシナリオ: 容量が小さい,低回数電池パック (例えば消費電子機器).
- 特徴:抵抗性エネルギー消費による均衡,構造がシンプルだが効率が低い.
- アクティブ・イコール:
- 適用可能なシナリオ:大容量,弦数の高いバッテリーパック (電気自動車やエネルギー貯蔵システムなど).
- 特徴: エネルギー転送による均衡,高効率で高コスト (例えば,Colletteの二方向DC-DCチップソリューション)
5インストール環境と物理インターフェースのマッチング
- 電気接続:
高電圧回路の信頼性と低インピーダンスを確保するために,BMSハードウェア設計要件に従って適切にワイヤリング (接地とコネクタを参照してください)
- 高温耐性のある線を使用します.
- 温度と湿度に適性
- BMS の環境操作範囲に応じて適切なモデルを選択します (例えば,エネルギー貯蔵 BMS は,屋外の塩噴霧と高低温に適応する必要があります.EV BMS が機内環境基準を遵守する必要がある場合).
6試験と検証
- 機能テスト:
- BMS の電圧,電流,温度測定精度が標準に準拠しているかどうかを確認する (例えば,SOE のエネルギー貯蔵 BMS の精度要求,EV BMS の SOC エラー ≤3%).
- BMS の保護応答速度をテストするために,極端な作業条件 (例えば急速な充電と放電,過熱,短回路) をシミュレートします.
- HIL (Hardware-in-the-loop) 試験:
- シミュレーションツールを使用して,電池,負荷,充電装置と動作するBMSの能力を確認
7. シナリオ適応性選択
- エネルギー貯蔵システムBMS:
- 長時間充電・放電サイクルに対応し,高精度SOE (残留エネルギー) 推定能力を持ち,屋外環境 (例えば塩噴霧,高低温) に適応する必要があります.
標準GB/T 34131-2023を参照し,隔熱抵抗モニタリングとマルチプロトコル互換性に注意してください.
- 電動車両BMS:
- リアルタイムで軽量で高電圧の安全性に焦点を当てます (例えば,GB/T 38661-2020に準拠した高速通信と低遅延保護).
- ワイヤレスBMS (例えばテスラソリューション) が必要となる場合がある.
8. 第三者による互換性検証
- インバーターにマッチ (PCS):
- BMSとエネルギー貯蔵インバーターの通信プロトコル,電圧/電流範囲,および保護論理が一貫していることを確認
- ソフトウェア アルゴリズム 適応
- 特定のアルゴリズムが必要であれば,BMSファームウェアがサポートするか,カスタマイズできるかを確認してください.
よく 聞かれる 質問 と 答え
- 問題1: BMSのバランス不良
- バッテリーパックの特性に同等化方法が一致しているかどうかを確認する (例えば,大容量バッテリーは積極的に同等化する必要がある).
- 問題2 通信中断
- プロトコルのバージョン,ボードレート,シグナルシールドが 要求を満たしているか確認する
- 問題3: 保護 誤ったトリガー:
- センサーの限界を校正するか 線路をチェックして
概要
バッテリーとBMSのマッチングは,電気パラメータ,通信プロトコル,保護論理,環境適応性,試験の検証複雑なシステム (例えばエネルギー貯蔵や電気自動車) の場合,業界標準 (例えばGB/T) を参照し,安全で信頼性の高いシステムを確保するために厳格なHILテストを実施することが推奨されます.オリジナルではないBMSを使用する場合特別注意はプロトコル互換性と第三者認証に 払わなければなりません