¿Qué es un sistema de gestión de baterías (BMS)??
El nombre completo deBMSUn Sistema de Gestión de Baterías (BMS) es un dispositivo que supervisa el estado de las baterías de almacenamiento de energía. Su función principal es la gestión y el mantenimiento inteligentes de cada batería, evitando la sobrecarga y la sobredescarga, prolongando así su vida útil y monitorizando su estado. Generalmente, un BMS se presenta como una placa de circuito impreso o una caja de hardware.
El BMS es uno de los subsistemas centrales del sistema de almacenamiento de energía de baterías. Es responsable de supervisar el estado operativo de cada batería del sistema.almacenamiento de energía en bateríasLa unidad de gestión de baterías (BMS) garantiza el funcionamiento seguro y fiable del sistema de almacenamiento de energía. El BMS puede monitorizar y recopilar en tiempo real los parámetros de estado de la batería (incluidos, entre otros, el voltaje de cada batería, la temperatura de sus terminales, la corriente del circuito, el voltaje en los bornes del paquete de baterías y la resistencia de aislamiento del sistema), y, mediante el análisis y cálculo del sistema, obtener más parámetros de evaluación del estado del sistema y controlar eficazmente su funcionamiento.batería de almacenamiento de energíaEl diseño del sistema se basa en una estrategia de control de protección específica para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de toda la unidad de almacenamiento de energía de la batería. Asimismo, el BMS puede intercambiar información con otros equipos externos (PCS, EMS, sistema de protección contra incendios, etc.) a través de su propia interfaz de comunicación, entrada analógica/digital e interfaz de entrada, y establecer el control interconectado de los diversos subsistemas de toda la central de almacenamiento de energía para garantizar la seguridad y fiabilidad de la central y una eficiente conexión a la red.
¿Cuál es la función deBMS?
Un sistema de gestión de edificios (BMS) tiene muchas funciones, y las más importantes, que son las que más nos preocupan, no son más que tres aspectos: gestión del estado, gestión del equilibrio y gestión de la seguridad.
Función de gestión estatal desistema de gestión de baterías
Queremos saber el estado de la batería: su voltaje, energía, capacidad, corriente de carga y descarga. La función de gestión del estado del BMS nos proporcionará esta información. La función básica del BMS es medir y estimar los parámetros de la batería, incluyendo parámetros básicos como voltaje, corriente y temperatura, y calcular datos como el SOC y el SOH.
Medición celular
Medición de información básica: La función más básica del sistema de gestión de baterías es medir el voltaje, la corriente y la temperatura de la celda de la batería, lo cual constituye la base de la lógica de cálculo y control de nivel superior de todos los sistemas de gestión de baterías.
Detección de resistencia de aislamiento: En el sistema de gestión de baterías, se requiere la detección de aislamiento de todo el sistema de baterías y del sistema de alto voltaje.
Cálculo del SOC
SOC se refiere al estado de carga, la capacidad restante de la batería. En pocas palabras, es cuánta energía le queda a la batería.
El estado de carga (SOC) es el parámetro más importante en un sistema de gestión de baterías (BMS), ya que todo lo demás se basa en él; por lo tanto, su precisión es crucial. Si el SOC no es preciso, ninguna función de protección permitirá que el BMS funcione correctamente, pues la batería estará constantemente protegida y su vida útil no podrá extenderse.
Los métodos de estimación de SOC más utilizados actualmente incluyen el método de voltaje de circuito abierto, el método de integración de corriente, el método del filtro de Kalman y el método de redes neuronales. Los dos primeros son los más comunes.
La función de gestión del equilibrio desistema de gestión de baterías
Cada batería tiene su propia «personalidad». Para hablar de equilibrio, debemos empezar por la batería. Incluso las baterías fabricadas por el mismo fabricante en el mismo lote tienen su propio ciclo de vida y su propia «personalidad»: la capacidad de cada batería no puede ser exactamente la misma. Existen dos tipos de razones para esta inconsistencia:
Inconsistencia en la producción celular e inconsistencia en las reacciones electroquímicas
inconsistencia en la producción
La inconsistencia en la producción es un fenómeno bien conocido. Por ejemplo, durante el proceso de producción, los materiales del separador, el cátodo y el ánodo pueden ser inconsistentes, lo que resulta en inconsistencias en la capacidad total de la batería.
La inconsistencia electroquímica significa que, en el proceso de carga y descarga de la batería, aunque la producción y el procesamiento de ambas baterías sean exactamente iguales, el entorno térmico nunca puede ser el mismo durante la reacción electroquímica.
Sabemos que la sobrecarga y la sobredescarga pueden dañar gravemente la batería. Por lo tanto, cuando la batería B está completamente cargada o su estado de carga (SOC) es muy bajo durante la descarga, es necesario detener la carga y la descarga para protegerla, evitando así que la energía de las baterías A y C se utilice completamente. Esto tiene como consecuencia:
En primer lugar, la capacidad útil real de la batería se reduce: la capacidad que podrían haber utilizado las baterías A y C, ahora no tiene dónde ejercer fuerza para alimentar la batería B, como si dos personas con tres piernas ataran a una alta y una baja, y los pasos de la alta fueran lentos. No puede dar grandes zancadas.
En segundo lugar, la vida útil de la batería se reduce: al caminar, la zancada es más corta, se necesitan más pasos y las piernas se cansan más; la capacidad disminuye, aumenta el número de ciclos de carga y descarga y, por consiguiente, la degradación de la batería es mayor. Por ejemplo, una sola celda puede alcanzar los 4000 ciclos con una carga y descarga del 100%, pero en condiciones de uso real no llega al 100% y el número de ciclos no debe superar los 4000.
Existen dos modos principales de equilibrado para los sistemas de gestión de edificios (BMS): el equilibrado pasivo y el equilibrado activo.
La corriente para la ecualización pasiva es relativamente pequeña, como la ecualización pasiva proporcionada por el BMS DALY, que tiene una corriente equilibrada de solo 30 mA y un tiempo de ecualización de voltaje de la batería prolongado.
La corriente de equilibrado activo es relativamente grande, como por ejemplo labalanceador activoDesarrollado por DALY BMS, que alcanza una corriente de equilibrado de 1A y tiene un tiempo de equilibrado de voltaje de batería corto.
Función de protección desistema de gestión de baterías
El sistema de gestión de la batería (BMS) se integra con el hardware del sistema eléctrico. Según las distintas condiciones de funcionamiento de la batería, se clasifican las fallas en diferentes niveles (leve, grave y crítica), y se aplican diferentes medidas de procesamiento según el nivel de falla: advertencia, limitación de potencia o corte directo del alto voltaje. Las fallas incluyen fallas de adquisición y plausibilidad de datos, fallas eléctricas (sensores y actuadores), fallas de comunicación y fallas relacionadas con el estado de la batería.
Un ejemplo común es que, cuando la batería se sobrecalienta, el BMS determina que la batería se ha sobrecalentado basándose en la temperatura medida y, a continuación, desconecta el circuito que la controla para activar la protección contra el sobrecalentamiento y enviar una alarma al EMS y a otros sistemas de gestión.
¿Por qué elegir DALY BMS?
DALY BMS, uno de los mayores fabricantes de sistemas de gestión de baterías (BMS) de China, cuenta con más de 800 empleados, una planta de producción de 20 000 metros cuadrados y más de 100 ingenieros de I+D. Los productos de Daly se exportan a más de 150 países y regiones.
Función de protección de seguridad profesional
La placa inteligente y la placa de hardware contienen 6 funciones de protección principales:
Protección contra sobrecarga: Cuando el voltaje de la celda de la batería o el voltaje del paquete de baterías alcanza el primer nivel de voltaje de sobrecarga, se emitirá un mensaje de advertencia, y cuando el voltaje alcanza el segundo nivel de voltaje de sobrecarga, el DALY BMS desconectará automáticamente el suministro de energía.
Protección contra sobredescarga: Cuando la tensión de la celda o del paquete de baterías alcance el primer nivel de sobredescarga, se emitirá una advertencia. Al alcanzar el segundo nivel, el sistema DALY BMS desconectará automáticamente la alimentación.
Protección contra sobrecorriente: Cuando la corriente de descarga o de carga de la batería alcanza el primer nivel de sobrecorriente, se emitirá un mensaje de advertencia, y cuando la corriente alcanza el segundo nivel de sobrecorriente, el DALY BMS desconectará automáticamente el suministro de energía.
Protección contra sobrecalentamiento: Las baterías de litio no funcionan correctamente a temperaturas extremas. Si la temperatura de la batería supera el primer nivel, se emitirá una advertencia. Al alcanzar el segundo nivel, el sistema DALY BMS cortará automáticamente el suministro eléctrico.
Protección contra cortocircuitos: Cuando se produce un cortocircuito en el circuito, la corriente aumenta instantáneamente y el BMS DALY desconecta automáticamente la alimentación.
Función profesional de gestión del equilibrio
Gestión equilibrada: Si la diferencia de voltaje entre las celdas de la batería es demasiado grande, afectará su funcionamiento normal. Por ejemplo, si la batería está protegida contra sobrecargas, no se cargará completamente, o si está protegida contra descargas excesivas, no se descargará por completo. El BMS de DALY cuenta con una función de ecualización pasiva y también ha desarrollado un módulo de ecualización activa. La corriente máxima de ecualización alcanza 1 A, lo que prolonga la vida útil de la batería y garantiza su correcto funcionamiento.
Función profesional de gestión estatal y función de comunicación
La función de gestión del estado es potente, y cada producto se somete a rigurosas pruebas de calidad antes de salir de fábrica, incluyendo pruebas de aislamiento, precisión de corriente y adaptabilidad ambiental. El BMS monitoriza en tiempo real la tensión de las celdas, la tensión total del paquete de baterías, la temperatura, la corriente de carga y la de descarga. Proporciona una función SOC de alta precisión, utilizando el método de integración de amperios-hora, con un margen de error de tan solo el 8 %.
Mediante los tres métodos de comunicación UART/RS485/CAN, se conecta a la computadora principal o a la pantalla táctil, Bluetooth y a la placa LED para gestionar la batería de litio. Es compatible con los protocolos de comunicación de los inversores más utilizados, como China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR, SRNE, SMA, etc.
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Fecha de publicación: 14 de mayo de 2023
