배터리 관리 시스템 (BMS)이란 무엇입니까?
Sep. 28, 2020
BMS는 사람마다 다른 것을 의미합니다. 일부에게는 단순히 배터리 모니터링으로, 충전 및 방전 중에 전압 및 전류, 배터리 내부 및 주변 온도와 같은 주요 작동 매개 변수를 확인합니다. 모니터링 회로는 일반적으로 매개 변수가 한계를 벗어난 경우 경보를 생성하거나 부하 또는 충전기에서 배터리를 분리하는 보호 장치에 입력을 제공합니다.
배터리가 정전 또는 통신 네트워크 중단에 대한 마지막 방어선 인 대기 전력을 담당하는 전력 또는 플랜트 엔지니어에게 BMS는 배터리 관리 시스템을 의미합니다. 이러한 시스템에는 배터리 모니터링 및 보호뿐만 아니라 요청시 최대 전력을 공급할 수 있도록 준비하는 방법과 배터리 수명 연장 방법이 포함됩니다. 여기에는 충전 체제 제어부터 계획된 유지 보수까지 모든 것이 포함됩니다.
자동차 엔지니어에게 배터리 관리 시스템은 훨씬 더 복잡한 고속 에너지 관리 시스템의 구성 요소이며 엔진 관리, 기후 제어, 통신 및 안전 시스템과 같은 다른 온보드 시스템과 인터페이스해야합니다.
따라서 많은 종류의 BMS가 있습니다.
BMS의 작동 원리
Orion BMS (배터리 관리 시스템)는 세 가지 주요 기능을 수행합니다.
1. 배터리 팩이 과충전 (셀 전압이 너무 높음) 또는 과방 전 (셀 전압이 너무 낮음)되지 않도록 보호하여 배터리 팩의 수명을 연장합니다. 배터리 팩의 모든 셀을 지속적으로 모니터링하고 배터리 팩을 손상시키지 않고 안전하게 들어가고 (소싱, 충전) 유출 (부하, 방전) 할 수있는 전류의 양을 정확히 계산합니다. 이렇게 계산 된 전류 제한은 소스 (일반적으로 배터리 충전기)와 부하 (모터 컨트롤러, 전력 인버터 등)로 전송되어 이러한 제한을 준수합니다.
2. 배터리 팩에 들어오고 나가는 에너지의 양을 추적하고 셀 전압을 모니터링하여 충전 상태 (배터리에 남아있는 에너지의 양)를 계산합니다. 이 값은 팩에 남아있는 배터리 전력의 양을 나타내는 연료 게이지로 생각할 수 있습니다.
3. 단락, 느슨한 연결, 전선 절연의 고장, 교체해야하는 약하거나 결함이있는 배터리 셀을 지속적으로 확인하여 배터리 팩의 건강과 안전을 모니터링합니다.
BMS가 수행하는 보조 기능도 있습니다.
1. 다른 것보다 더 많이 충전 된 셀에서 과도한 에너지를 지능적으로 제거하여 배터리 팩의 모든 셀의 균형을 맞 춥니 다. 이것은 팩이 가장 약한 셀만큼만 강하기 때문에 배터리 팩에서 사용 가능한 에너지 (용량)의 최대량을 제공합니다.
2. 배터리 팩의 온도를 모니터링하고 배터리 팬을 제어하여 팩의 온도를 조절합니다. 또한 팬의 출력을 지속적으로 모니터링하여 제대로 작동하는지 확인합니다.
3. 여러 다른 방법 (CANBUS, 아날로그 출력 및 디지털 출력)을 사용하여 모터 컨트롤러, 충전기, 디스플레이 및 데이터 로거와 같은 다른 장치에 실시간 정보 및 값을 제공합니다.
4. 문제가 발생할 경우 배터리 팩의 문제를 해결하는 데 도움이되는 오류 코드와 포괄적 인 진단 정보를 저장합니다.
BMS는 다음과 같은 목표와 보호 장치를 갖춘 다단계 안전 시스템의 일부입니다.
본질적으로 안전한 세포 화학
세포 기술 설계 감사
세포 공급 업체 및 생산 감사
직원의 기술 역량
공정 제어 (설치 및 작동)
세포 수준 (내부) 안전 장치
CID (Circuit Interrupt Device) 내부 압력 한계를 초과하면 회로를 차단합니다.
분리기 종료
압력 배출
외부 회로 장치
PTC 저항기 (저전력 애플리케이션 만 해당)
퓨즈
셀 및 배터리 격리. 이벤트 전파를 방지하기위한 전기적 및 기계적 분리 (접촉기 및 물리적 분리)
BMS 소프트웨어
제어 조치와 결합 된 모든 주요 지표의 모니터링. (냉각, 전원 차단, 부하 관리)
제한 조건을 벗어난 경우 제어 조치 또는 스위치 끄기
BMS 하드웨어-페일 세이프 백업
소프트웨어 장애시 하드웨어 스위치를 끕니다. 약간 더 높은 한계로 설정
저전압 BMS 전원 공급 장치가 실패 할 경우 배터리 스위치 끄기
봉쇄
통풍이 잘되는 견고한 외부 용기
세포 사이의 물리적 장벽
결론
BMS는 리튬 배터리의 충 방전 특성 및 안전 고려 사항으로 인해 충전 상태 및 상태를 측정하는 데 필요합니다. 셀 밸런싱, 충전기 제어 등 팩 용량을 극대화 할 수있는 몇 가지 핵심 기능을 수행하며, 일부 배터리 업체는 내부에 bms를 구축 할 필요가 없다고 생각할 수 있지만 실제로는 배터리 팩의 핵심 부분입니다. 리튬 이온 배터리 BMS 관리 시스템은 배터리의 안전한 사용을위한 강력한 보증으로, 배터리는 항상 안전하고 제어 가능한 충전 및 방전 프로세스를 유지하여 실제 사용 중 배터리의 수명을 크게 향상시킵니다.
