¿Qué es un sistema de gestión de baterías (BMS)??
El nombre completo deSistema de gestión de edificios (BMS)El Sistema de Gestión de Baterías (BMS, por sus siglas en inglés) es un dispositivo que supervisa el estado de la batería de almacenamiento de energía. Su función principal es la gestión y el mantenimiento inteligentes de cada unidad de batería, evitando la sobrecarga y la descarga excesiva, prolongando su vida útil y monitorizando su estado. Generalmente, el BMS se presenta como una placa de circuito o una caja de hardware.
El BMS es uno de los subsistemas centrales del sistema de almacenamiento de energía de la batería. Es responsable de monitorear el estado operativo de cada batería en elalmacenamiento de energía de la bateríaunidad para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de la unidad de almacenamiento de energía. El BMS puede monitorizar y recopilar los parámetros de estado de la batería de almacenamiento de energía en tiempo real (incluidos, entre otros, el voltaje de la batería individual, la temperatura del polo de la batería, la corriente del circuito de la batería, el voltaje terminal del paquete de baterías, la resistencia de aislamiento del sistema de baterías, etc.), y realizar los análisis y cálculos necesarios del sistema, se obtienen más parámetros de evaluación del estado del sistema y el control efectivo de la unidad.batería de almacenamiento de energíaEl sistema de gestión de baterías (BMS) se implementa de acuerdo con la estrategia de control de protección específica, para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de toda la unidad de almacenamiento de energía de la batería. Al mismo tiempo, 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 forma el control de enlace de varios subsistemas en toda la central eléctrica de almacenamiento de energía para garantizar la seguridad y fiabilidad de la central eléctrica y un funcionamiento eficiente conectado a la red.
¿Cuál es la función de?Sistema de gestión de edificios (BMS)?
Los sistemas de gestión de edificios (BMS) tienen muchas funciones, y las más importantes, 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 la batería
Queremos saber cuál es el estado de la batería, cuál es su voltaje, cuánta energía tiene, cuánta capacidad tiene y cuál es la corriente de carga y descarga. La función de gestión de estado de la batería (BMS) nos dará la respuesta. La función básica de la BMS es medir y estimar los parámetros de la batería, incluyendo parámetros y estados básicos como voltaje, corriente y temperatura, y calcular datos del estado de la batería como SOC y 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 alto nivel de todos los sistemas de gestión de baterías.
Detección de la resistencia de aislamiento: En el sistema de gestión de baterías, se requiere la detección del aislamiento de todo el sistema de baterías y del sistema de alta tensión.
Cálculo del SOC
SOC se refiere al estado de carga, la capacidad restante de la batería. En pocas palabras, es la cantidad de energía que 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 fundamental. Si el SOC no es preciso, ninguna función de protección podrá garantizar el funcionamiento normal del BMS, pues la batería se protegerá constantemente y su vida útil no podrá prolongarse.
Los métodos más utilizados actualmente para estimar el estado de carga (SOC) incluyen el método de voltaje en 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 delsistema de gestión de la batería
Cada batería tiene su propia "personalidad". Para hablar de equilibrio, debemos comenzar con la batería. Incluso las baterías producidas 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. Hay 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, en el proceso de fabricación, los materiales del separador, el cátodo y el ánodo no son uniformes, lo que provoca inconsistencias en la capacidad total de la batería.
La inconsistencia electroquímica significa que, durante el proceso de carga y descarga de la batería, incluso si la producción y el procesamiento de ambas baterías son exactamente iguales, el entorno térmico nunca puede ser constante durante la reacción electroquímica.
Sabemos que la sobrecarga y la descarga excesiva pueden dañar gravemente la batería. Por lo tanto, cuando la batería B está completamente cargada durante la carga, o cuando su estado de carga (SOC) es muy bajo durante la descarga, es necesario detener la carga y la descarga para proteger la batería B, y así evitar que la energía de las baterías A y C se utilice por completo. Esto tiene como resultado:
En primer lugar, la capacidad útil real del paquete de baterías se reduce: la capacidad que podrían haber utilizado las baterías A y C, pero ahora no hay dónde ejercer fuerza para alimentar a B, como si dos personas y tres piernas ataran a una persona alta y a una baja, y los pasos de la persona alta fueran lentos. No puede dar grandes zancadas.
En segundo lugar, la vida útil de la batería se reduce: 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 la atenuación de la batería también es mayor. Por ejemplo, una sola celda de batería puede alcanzar 4000 ciclos con una carga y descarga del 100%, pero no puede alcanzar el 100% en el uso real, y el número de ciclos no llega a 4000.
Existen dos modos principales de equilibrado para los sistemas de gestión de edificios (BMS): equilibrado pasivo y equilibrado activo.
La corriente necesaria para la ecualización pasiva es relativamente pequeña, como la que proporciona el sistema DALY BMS, que tiene una corriente equilibrada de tan solo 30 mA y un tiempo de ecualización de voltaje de la batería prolongado.
La corriente de equilibrio activa es relativamente grande, como por ejemploequilibrador activoDesarrollado por DALY BMS, que alcanza una corriente de equilibrio de 1 A y tiene un tiempo de equilibrio de voltaje de la batería corto.
Función de protección desistema de gestión de la batería
El sistema de gestión de baterías (BMS) se adapta al hardware del sistema eléctrico. Según las diferentes condiciones de funcionamiento de la batería, se clasifican en distintos niveles de fallo (fallos menores, graves y fatales), y se aplican diferentes medidas de procesamiento según el nivel de fallo: advertencia, limitación de potencia o desconexión directa de la alta tensión. Los fallos incluyen fallos de adquisición y plausibilidad de datos, fallos eléctricos (sensores y actuadores), fallos de comunicación y fallos relacionados con el estado de la batería.
Un ejemplo común es que, cuando la batería se sobrecalienta, el BMS determina que la batería está sobrecalentada basándose en la temperatura registrada, y luego desconecta el circuito que controla la batería para realizar la protección contra sobrecalentamiento y enviar una alarma al EMS y 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 del paquete de baterías alcance el primer nivel de voltaje de sobrecarga, se emitirá un mensaje de advertencia, y cuando el voltaje alcance el segundo nivel de voltaje de sobrecarga, el sistema DALY BMS desconectará automáticamente la fuente de alimentación.
Protección contra sobredescarga: Cuando el voltaje de la celda o del paquete de baterías alcance el primer nivel de sobredescarga, se emitirá un mensaje de advertencia. Cuando el voltaje alcance el segundo nivel de sobredescarga, 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 sistema DALY BMS desconectará automáticamente la fuente de alimentación.
Protección contra sobrecalentamiento: Las baterías de litio no pueden funcionar correctamente en condiciones de temperaturas extremas. Si la temperatura de la batería supera el primer nivel de protección (ya sea por exceso o por defecto), se emitirá un mensaje de advertencia. Si alcanza 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 sistema DALY BMS desconectará automáticamente la alimentación.
Función de gestión del equilibrio profesional
Gestión equilibrada: Si la diferencia de voltaje entre las celdas de la batería es excesiva, afectará su funcionamiento normal. Por ejemplo, si la batería está protegida contra sobrecarga, no se cargará por completo; o si está protegida contra descarga excesiva, no se descargará por completo. El sistema DALY BMS 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 de gestión estatal profesional y función de comunicación
La función de gestión de 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 el voltaje de las celdas, el voltaje total del paquete de baterías, la temperatura, la corriente de carga y la corriente de descarga. Ofrece una función SOC de alta precisión y utiliza el método de integración de amperios-hora estándar, con un margen de error de tan solo el 8%.
Mediante tres métodos de comunicación (UART, RS485 y CAN), se conecta a la computadora principal o a la pantalla táctil, y mediante Bluetooth y placa de control para gestionar la batería de litio. Admite los principales protocolos de comunicación de inversores, 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
