A hệ thống quản lý pin là một hệ thống điện tử quản lý pin có thể sạc lại.
Hệ thống quản lý pin là bộ não của bộ pin
Bộ pin tích hợp hệ thống quản lý pin là bộ pin thông minh. Bộ sạc pin thông minh có thể được kết nối với BMS của pin thông minh thông qua CAN bus hoặc bất kỳ giao thức giao tiếp nào khác sẽ sạc pin. Cần sử dụng bộ sạc pin thông minh để sạc pin thông minh.
Pin Li-ion, một trong những loại pin thông dụng sử dụng trong xe điện tốn kém và dễ bị thiệt hại. Tuổi thọ của pin rất quan trọng !!
Khả năng thoát nhiệt của pin Li-Ion cao hơn nhiều và mỗi tế bào phải được giám sát riêng để ngăn ngừa thiệt hại.
Các ứng dụng di động sẽ hiệu quả (pin kéo dài) chỉ khi pin hoạt động ở hiệu suất tối đa. Với nhiệt thích hợp và quyền lực quản lý, pin phải được vận hành tối ưu để tận dụng tối đa pin.
Chức năng chính của BMS là bảo vệ pin khỏi bị hư hỏng trong nhiều điều kiện hoạt động.
Hoạt động của pin bên ngoài khu vực hoạt động an toàn được ngăn chặn
Các chức năng khác của BMS là
Hệ thống quản lý pin có các chức năng sau.
Nó giám sát điện áp, dòng điện, nhiệt độ, trạng thái sạc (SOC), tình trạng sức khỏe (SOH), độ sâu xả (DOD), trạng thái nguồn (SOP) và lưu lượng nước làm mát.
Sử dụng các thông số trên, BMS tính toán một số giá trị hữu ích và giúp bảo vệ pin.
Sau đây là một vài trong số chúng.
Dòng sạc tối đa, Dòng xả tối đa, Năng lượng phân phối kể từ lần sạc cuối cùng, Trở kháng bên trong của cell, Điện tích được lưu trữ trong pin, Tổng năng lượng được cung cấp kể từ lần sử dụng đầu tiên, Tổng thời gian hoạt động kể từ lần sử dụng đầu tiên, Tổng số chu kỳ.
A hệ thống quản lý pin giao tiếp với phần cứng cấp thấp thông qua các cảm biến và với giao diện người-máy (HMI) bằng CAN bus. Cụm công cụ trên xe điện (bất kỳ loại xe nào) cho biết thông tin người dùng từ hệ thống quản lý pin.
Chức năng quan trọng nhất của BMS được liệt kê dưới đây
BMS hoạt động như một thiết bị trung gian kết nối tải với pin để tránh thay đổi tải quá mức để bảo vệ pin.
Cân bằng tế bào để cải thiện hiệu suất của pin là một chức năng khác của BMS. Tất cả các tế bào trong pin đang được giữ ở trạng thái tích điện bằng nhau, làm tiêu hao lượng điện tích dư thừa trong một số tế bào, sạc được điều chỉnh cho các tế bào và tắt một số vỏ.
Hệ thống quản lý pin là một mạch điều khiển điện tử giám sát pin. Nhiều IC BMS có sẵn trên thị trường. Ví dụ. Texas Instruments có BMS IC TPS65011
Các thành phần của hệ thống quản lý pin là gì?
Tổng dòng điện và dòng điện trong các ô riêng lẻ của pin được cảm nhận để tính toán tổng năng lượng được lưu trữ và sử dụng tạo thành pin.
Mức tiêu thụ hiện tại theo thời gian sẽ cung cấp cho bạn năng lượng vẫn còn trong pin.
Theo dõi điện áp di động và điện áp ắc quy là các chức năng của hệ thống quản lý ắc quy trên xe điện. Cảm biến điện áp được kết nối với màn hình pin điện áp hở mạch và sự khác biệt tiềm ẩn khi pin được tải.
Sức khỏe của pin phụ thuộc nhiều vào điện áp của tế bào. Dải điện áp nơi pin được phép sạc và xả phải được tuân thủ nghiêm ngặt để pin hoạt động tốt nhất. Ví dụ:pin lithium-ion có điện áp danh định 3,6V có xếp hạng điện áp tối đa và tối thiểu lần lượt là 2,8V và 4,2V [Tham khảo].
Một phương pháp được sử dụng để kiểm tra xem pin đã được sạc đầy hay chưa, đo điện áp mạch hở. Do đó, việc sạc pin có thể được điều chỉnh.
Mỗi tế bào được đóng gói trong pin xe điện được giám sát riêng bằng hệ thống quản lý pin. Công tắc tĩnh như FET và bộ điều khiển cùng nhau kết nối và ngắt kết nối các tế bào khỏi mạch tải và mạch sạc nếu cần.
Pin Li-ion, là công nghệ pin phổ biến trên xe điện hiện đại, rất nhạy cảm với nhiệt độ. Việc đoản mạch dẫn đến quá trình sinh nhiệt liên tục và thoát nhiệt của pin.
Quản lý nhiệt rất quan trọng trong pin. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của pin.
Làm mát tích cực có thể được kích hoạt bằng cách đo nhiệt độ của các tế bào trong bộ pin để bảo vệ chúng khỏi lửa.
Hai thông số quan trọng của pin là Trạng thái sạc và Tình trạng sức khỏe . SOC cho biết mức sạc trong pin (%).
Có hai loại SOCs
Nói chung, SOC đề cập đến RSOC.
Tình trạng sức khỏe cho biết khả năng hoạt động của pin như thể mới. Tỷ lệ giữa dung lượng năng lượng hiện tại với dung lượng của pin khi mới được xác định là SOH.
Tính toán trạng thái phí (SOC) sử dụng các thuật toán khác nhau, chẳng hạn như
Trạng thái ước tính sức khỏe bao gồm số lần tính toán chu kỳ sạc-xả.
Giao diện người dùng cho biết trạng thái của pin và các dữ liệu liên quan khác cho người dùng. Mọi thông tin đầu vào từ người dùng cũng sẽ được gửi đến bộ điều khiển quản lý pin nếu cần từ giao diện người dùng.
Cần có mô hình pin để kiểm tra hoạt động của hệ thống quản lý pin. Mô hình được phát triển bằng các phương trình toán học có thể được sử dụng để phân tích BMS.
Bạn có thể đọc: Cách phát triển mô hình pin để mô phỏng xe điện?
Để ghi dấu thời gian vào dữ liệu đo được, ước tính tuổi thọ, ước tính năng lượng, v.v. cần có tín hiệu thời gian. Đồng hồ thời gian thực trong BMS có ích ở đây.
Dữ liệu được thu thập và xử lý sẽ được lưu trữ để phân tích thêm. Ước tính tuổi thọ, ước tính trạng thái sức khỏe, v.v. yêu cầu dữ liệu ban đầu được lưu trữ trong bộ nhớ.
Các đặc tính mong muốn của hệ thống quản lý pin được liệt kê dưới đây
Hệ thống quản lý pin đối với một chiếc xe điện và hybrid điện là cần thiết để bảo vệ và quản lý pin điện áp cao. Pin Li-ion được sử dụng trong xe điện rất dễ hỏng nếu không được bảo dưỡng tốt.
Sạc, phóng điện không kiểm soát, nhiệt độ cao, vv làm hỏng các tế bào. Hệ thống quản lý pin giúp bảo vệ pin khỏi những hư hỏng này.
Hướng dẫn toàn diện về dịch vụ AC cho xe
Route 57:Chuyến đi đường bộ dành cho ô tô điện tuyệt vời
Hướng dẫn thải bỏ pin ô tô cơ bản (Mẹo, Câu hỏi thường gặp)
Hướng dẫn cơ bản để sạc xe điện tại nhà