Компания Eshine Tech расширяет ассортимент своих решений для систем управления батареями (BMS) для литиевых аккумуляторов.

Системы управления батареями (BMS) стали важным электронным компонентом в современных литий-ионных аккумуляторных батареях. Помимо базовой защиты, BMS должна постоянно контролировать состояние батареи, управлять процессами зарядки и разрядки, оценивать состояние батареи и передавать рабочую информацию в общую систему.

Для удовлетворения этих требований компания Eshine Tech расширила свой ассортимент продукции, добавив платформу системы управления батареями (BMS) для литий-ионных аккумуляторов. Новое предложение BMS дополняет существующий ассортимент электронных компонентов и продукции для возобновляемой энергетики, предоставляя клиентам дополнительную возможность для разработки аккумуляторных батарей и системной интеграции.

Платформа BMS разработана с учетом практических требований к аккумуляторным батареям, включая конфигурацию элементов, номинальный ток, параметры защиты, интерфейсы связи и интеграцию со специфическими приложениями.

Поддержка литий-железо-фосфатных (LFP) и NMC-литиевых аккумуляторных батарей.

Для разных типов литий-ионных батарей требуются разные диапазоны напряжений, пороги защиты и параметры управления. Существующая платформа BMS поддерживает как литий-железо-фосфатные (LFP), так и никель-металлгидридные (NMC) батареи.

Для литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторных батарей платформа поддерживает 5–24 последовательно соединенных элемента , в то время как для NMC-аккумуляторных батарей поддерживаются 5–20 последовательно соединенных элементов . Стандартные классы тока включают 60 А и 100 А , что обеспечивает возможность выбора различных конфигураций аккумуляторных батарей.

Этот диапазон позволяет применять систему управления батареями (BMS) в различных конструкциях аккумуляторных батарей, а не ограничиваться одной конфигурацией батареи.

Для удовлетворения специфических требований проекта количество элементов, номинальный ток, интерфейс связи и другие параметры могут быть оценены в соответствии с фактической конструкцией аккумуляторного блока.

Непрерывный мониторинг батареи

Точный мониторинг состояния батареи предоставляет данные, необходимые как для защиты, так и для управления состоянием батареи.

Система управления батареей (BMS) непрерывно измеряет ключевые рабочие параметры, в том числе:

• Напряжение отдельных ячеек
• Напряжение батареи
• ток заряда и разряда
• температура МОП
• Внешняя температура NTC

Мониторинг этих параметров позволяет системе выявлять ненормальные условия эксплуатации и предоставлять информацию о состоянии батареи подключенному транспортному средству, контроллеру, дисплею или другому системному интерфейсу.

Для применений с частыми циклами зарядки и разрядки непрерывный мониторинг особенно важен, поскольку состояние батареи может значительно меняться в зависимости от нагрузки, температуры и режима работы.

Многоуровневая защита работы аккумуляторной батареи

Защита батареи — одна из основных функций системы управления батареей (BMS). Вместо того чтобы полагаться на единый пороговый уровень защиты, платформа использует несколько функций защиты для реагирования на различные нештатные ситуации.

Текущая платформа BMS поддерживает защиту от:

• Перенапряжение
• Пониженное напряжение
• Перегрузка по току заряда
• Разрядная перегрузка по току
• Короткое замыкание
• Условия перегрева и понижения температуры
• Чрезмерная разница напряжений ячеек
• Чрезмерная разница температур

Параметры защиты могут включать логику задержки и восстановления в соответствии с конфигурацией приложения.

Такой подход помогает системе управления батареей реагировать на аномальные электрические и тепловые условия, сохраняя при этом надлежащий контроль работы во время нормальной зарядки и разрядки.

SOC и SOH для лучшей видимости состояния батареи.

Одного лишь напряжения батареи недостаточно для полного описания состояния литий-ионной батареи. Для практического применения батарей операторам систем и контроллерам транспортных средств также необходима информация об оставшейся емкости батареи и ее состоянии.

Платформа BMS поддерживает оценку состояния заряда (SOC) и состояния здоровья (SOH) . Для улучшения оценки состояния батареи используется подсчет кулонов в сочетании с коррекцией напряжения холостого хода (OCV), а также может записываться информация о количестве циклов и рабочем состоянии.

Эта информация может использоваться подключенными системами для отображения состояния батареи, управления зарядкой и разрядкой, поддержки принятия решений по техническому обслуживанию и повышения наглядности условий работы батареи.

В контексте управления автопарком и совместного использования транспортных средств информация о состоянии батарей также может способствовать техническому обслуживанию и управлению жизненным циклом батарей.

Пассивная балансировка для обеспечения стабильности клеток

Стабильность состояния элементов — еще один важный фактор, который необходимо учитывать при управлении литий-ионными аккумуляторными батареями.

Различия между отдельными элементами могут постепенно увеличиваться в процессе многократной зарядки и разрядки. Если разница напряжений становится чрезмерной, это может повлиять на полезную емкость и общую производительность батареи.

Система управления батареей (BMS) поддерживает настраиваемую пассивную балансировку на основе пороговых значений напряжения и разности напряжений ячеек. Управляя стабильностью ячеек во время зарядки, BMS помогает поддерживать более сбалансированный аккумуляторный блок и обеспечивает стабильную работу в течение многократных циклов.

Параметры балансировки можно оценивать в зависимости от химического состава батареи и конфигурации аккумуляторного блока, а не применять одни и те же настройки ко всем аккумуляторным системам.

Коммуникация и системная интеграция

Система управления батареей (BMS) не работает независимо от остальной части системы, питающейся от батареи. Во многих приложениях необходимо обмениваться информацией о батарее с контроллером транспортного средства, дисплеем, системой зарядки, шкафом замены батарей или платформой IoT.

Платформа BMS поддерживает Bluetooth и UART , а также предлагает варианты подключения по протоколам CAN, RS485, IoT, отображения и однопроводного соединения в зависимости от требований проекта.

Эта возможность обмена данными позволяет интегрировать информацию о состоянии батареи, такую ​​как уровень заряда (SOC), сигналы тревоги, рабочее состояние и условия заряда/разряда, в более крупную систему управления.

Например, в системах замены батарей BMS может предоставлять информацию о состоянии батареи и неисправностях для поддержки идентификации батареи, координации зарядки и отслеживания событий через шкаф замены или подключенную систему IoT.

Применение систем управления батареями (BMS) в электромобильности

Существующая платформа BMS особенно хорошо подходит для литий-ионных аккумуляторных батарей, используемых в легких электромобилях и низковольтных системах электропитания.

Типичные области применения включают:

Замена батарей на двухколесных транспортных средствах и электромобильность

Электровелосипеды, электросамокаты и электромотоциклы требуют компактных аккумуляторных батарей с надежной защитой, функцией передачи информации о состоянии и связью. Функции BMS могут поддерживать идентификацию батареи, управление зарядкой, мониторинг неисправностей и связь с системами замены батарей.

Электрические трехколесные транспортные средства

Электрические грузовые трехколесные велосипеды, трехколесные велосипеды для доставки грузов и служебные транспортные средства часто сталкиваются с необходимостью запуска двигателя, изменением нагрузки, подъемами и сложными условиями эксплуатации. Поэтому защита от перепадов тока и температуры, регистрация событий и функции связи являются важными аспектами для таких аккумуляторных батарей.

Электромобили с низкой скоростью

Для гольф-каров, служебных автомобилей, туристических автомобилей, патрульных машин и других низкоскоростных электрических платформ может потребоваться связь между аккумулятором, дисплеем и контроллером транспортного средства. В зависимости от архитектуры системы можно настроить CAN или RS485 для передачи информации о состоянии аккумулятора и аварийных сигналах.

Эти приложения объединяет общее требование: система управления батареей (BMS) должна выбираться в соответствии с конкретным аккумуляторным блоком, а не рассматриваться как универсальная электронная плата.

Выбор системы управления батареей (BMS) в зависимости от типа аккумуляторного блока.

Выбор системы управления батареей (BMS) следует начинать с требований к батарее и области применения.

К важным факторам относятся:

• Химический состав батарей
• Количество ячеек в серии
• Постоянный и пиковый ток
• Требования к заряду и разряду
• Требования к контролю температуры
• Интерфейс связи
• Схема разъемов и проводки
• Механические размеры
• Параметры защиты
• Среда приложений

Система управления батареей (BMS) с соответствующими электрическими характеристиками может потребовать дополнительной оценки, если ее протокол связи, механическая конструкция, проводка или настройки защиты не соответствуют всей системе батарей.

По этой причине компания Eshine Tech оценивает требования к системам управления зданием (BMS) в рамках каждого проекта и может порекомендовать подходящую конфигурацию для выборочной оценки.

От выбора системы управления зданием до поддержки проекта.

Для проектов BMS часто требуется больше, чем просто поставка продукции. Прежде чем подтвердить подходящую конфигурацию, необходимо проанализировать параметры батареи, электрические требования, интерфейсы связи и условия применения.

Компания Eshine Tech оказывает поддержку проектам BMS посредством структурированного процесса:

Подтверждение требований → Выбор системы управления зданием (BMS) → Технический анализ и составление сметы → Утверждение образцов → Серийное производство и доставка

На этапе оценки клиенты могут предоставить свои требования к батареям и приложениям для анализа. Затем на основе химического состава батарей, количества элементов, требований к току, интерфейса связи и других условий системы может быть рекомендована соответствующая конфигурация BMS.

Такой проектно-ориентированный подход помогает клиентам оценить систему управления батареями (BMS) в сравнении с реальным аккумуляторным блоком до начала серийного производства.

Создание более полного портфеля аккумуляторной электроники

Внедрение решений BMS расширяет возможности Eshine Tech в области электроники, связанной с батареями, и укрепляет поддержку новых энергетических решений и электромобильности.

От управления батареями и мониторинга до других электронных компонентов, используемых в системах с батарейным питанием, различные части электрической архитектуры должны работать согласованно для обеспечения надежной работы.

Благодаря своей платформе BMS, поддерживающей аккумуляторные батареи LFP и NMC, различные конфигурации элементов, функции защиты, оценку состояния батареи, балансировку и возможности связи, компания Eshine Tech может помочь клиентам, ищущим подходящую конфигурацию BMS для своих проектов с литиевыми батареями.

Для клиентов, разрабатывающих электровелосипеды, электромотоциклы, трехколесные транспортные средства, низкоскоростные электромобили, системы замены батарей или другие устройства на основе литий-ионных батарей, компания Eshine Tech может проанализировать требования к батареям и системам и порекомендовать подходящее решение BMS для оценки.