Les batteries Li-ion sont largement utilisées pour différentes applications. La chimie des matériaux du Li-ion ne peut pas résister aux surcharges, aux décharges excessives, aux surintensités, aux courts-circuits et aux températures ultra-élevées. Donc batteries lithium-ion besoin d'un BMS pour garantir que la batterie est fiable et sûre. Le système de gestion de la batterie est le cerveau de la batterie Li-ion et signale l'état et l'état de santé de la batterie. Mieux comprendre à partir de cet article.
Qu'est-ce qu'un système BMS ?
Le BMS sur la batterie est le composant de protection du circuit. Les systèmes de gestion de batterie sont utilisés pour batteries lithium-ion, batteries lifepo4et une batteries au lithium polymère. Le BMS surveille et contrôle la tension et le courant des batteries.
Le composant principal du BMS de batterie :
- Carte PCB. Il existe trois types de cartes PCB normales : une carte simple, une carte double face et une carte à quatre couches.
- IC, le meilleur BMS pour batteries au lithium doit adopter les célèbres circuits intégrés de marque qui décident du prix et de la qualité.
- Le Mosfet agit comme un interrupteur dans le circuit. Cependant, la résistance à l'état passant du MOSFET affecte les performances de la batterie. Le Mosfet de haute qualité a une résistance à l'état passant plus faible, ce qui entraîne une batterie Li-ion avec une résistance à l'état passant plus faible et une charge plus forte. En outre, les mosfet de haute qualité consomment peu d’énergie.
- NTC, mesurant la température latérale de la batterie Li-ion.
Comment fonctionne un BMS ?
- Activer le BMS
Lorsque les BMS P+ et P- n'ont aucune sortie en état de protection. Vous pouvez activer le BMS en court-circuitant B+ et B-. Dout et Cout seront à un niveau bas (les deux ports de la protection sont une protection de haut niveau). L'État soutient l'ouverture des interrupteurs.
- Charger
P+ et P- sont connectés aux pôles positif et négatif du chargeur. Le courant de charge traverse le MOS pour charger la batterie. Le VDD et le VSS du circuit intégré de protection sont la borne d'alimentation et la borne de détection de tension de cellule. La tension de la cellule de batterie continue d'augmenter. Lorsqu'il atteint la tension de protection de la cellule de la batterie (tension de protection contre les surcharges), COUT émettra à ce moment un niveau élevé pour éteindre le commutateur MOS correspondant, et le circuit de charge sera également éteint. , après protection contre les surcharges, la tension de la cellule chutera. Lorsqu'il atteint le seuil de tension IC (tension de récupération de la protection contre les surcharges), Cout revient à un état bas et allume le tube MOS.
- Décharge
Les VDD et VSS du circuit intégré détectent également la tension de la batterie lorsque la batterie est déchargée. Lorsque la tension de la cellule chute jusqu'au seuil IC (tension de protection contre les décharges excessives), Dout émet de manière aléatoire un niveau élevé pour désactiver le transistor MOS correspondant. Le circuit de décharge est déconnecté. Après une protection contre les décharges excessives, la tension de la cellule augmentera. Lorsqu'il atteint la tension de seuil (tension de récupération de la protection contre les décharges excessives), Dout revient à un niveau bas pour activer l'interrupteur MOS.
- Surintensité et court-circuit
Lorsque le courant du circuit principal est trop important pendant le processus de décharge, en raison de la résistance interne de la conduction saturée MOS, une chute de tension se produira aux deux extrémités du tube MOS lorsque le courant circule entre B- et P-, protégeant ainsi le V. - et VSS du CI (via R2) détectera la tension aux deux extrémités à tout moment, lorsque la tension atteint le seuil de détection du CI de protection (généralement 0.15 V, tension de surintensité de détection de décharge), Dout produit immédiatement un niveau élevé pour éteindre le tube MOS correspondant, et le circuit de décharge est déconnecté.
- Processus de travail du CTN
La batterie fonctionne sans dépassement, surintensité et décharge excessive. Cependant, la température de la batterie augmente en raison des longues heures de fonctionnement et le NTC est placé à proximité de la cellule de la batterie pour surveiller la température de la batterie. À mesure que la température augmente, la résistance du NTC augmente. Lorsque la résistance chute à la valeur définie, le processeur émet une commande d'arrêt pour arrêter de charger la batterie, protégeant ainsi la batterie.
Un BMS offre une protection contre les surcharges, les décharges, les courts-circuits et la température.
La différence entre le système de gestion de batterie intelligent et le système de gestion de batterie matérielle
La technologie du matériel BMS est plus stable que les systèmes intelligents de gestion de batterie. L'ingénieur logiciel code le matériel BMS qui gère ou surveille l'état de la batterie. Le BMS est le cerveau de la batterie lithium-ion. Nous sommes non seulement doués pour concevoir et développer le BMS, mais également pour inspecter les risques. Le système de gestion de la batterie gère les performances de la batterie Li-ion. Le BMS intelligent dispose des protocoles de communication UART, I2C, CANBUS, rs232 et rs485. Le BMS intelligent est plus sûr et plus intelligent que le BMS matériel.
L'équipe d'ingénierie du CMB recherche toujours des performances fiables et excellentes sur les batteries rechargeables Li-ion et les BMS.
Les principales fonctions du système de gestion de batterie
- Protection contre les surcharges
La protection contre les surcharges signifie que pendant le processus de charge des batteries au lithium, lorsque la tension dépasse la plage raisonnable, cela entraînera des dangers incertains. La fonction de protection contre les surcharges du panneau de protection consiste à surveiller la tension de la batterie en temps réel. Lorsqu'il est chargé jusqu'au sommet de la plage de tension de sécurité, il coupe l'alimentation électrique pour empêcher la tension de continuer à augmenter, jouant ainsi un rôle de protection.
Lors du chargement, le panneau de protection surveille la tension de chaque chaîne de la batterie en temps réel, tant que l'une des chaînes atteint la valeur de protection contre les surcharges (la tension de charge par défaut est de 3.75 V ± 0.05 V), le panneau de protection coupera l'alimentation électrique et l'ensemble des batteries au lithium cessera de se charger.
- Protection contre les décharges excessives
La protection contre les décharges excessives signifie que pendant le processus de décharge des batteries au lithium, à mesure que la tension chute, si toute l'électricité est complètement déchargée, les matériaux chimiques à l'intérieur de la batterie au lithium perdront leur activité, ce qui entraînera un échec de charge ou une diminution de la capacité. La fonction de protection contre les décharges excessives du panneau de protection consiste à surveiller la tension de la batterie en temps réel. Lorsque la tension de la batterie est déchargée au point le plus bas, elle coupe l'alimentation électrique pour empêcher la tension de continuer à baisser, jouant ainsi un rôle de protection.
Lors de la décharge, le panneau de protection surveillera la tension de chaque chaîne de la batterie en temps réel, tant que l'une des chaînes atteint la valeur de protection contre les décharges excessives (la tension de décharge excessive par défaut du ternaire est de 2.7 V ± 0.1). V, et la tension de décharge excessive par défaut du fer-lithium est de 2.2 VV ± 0.1 V), le panneau de protection coupera l'alimentation électrique et l'ensemble des batteries au lithium cessera de se décharger.
- Protection contre les surintensités
La protection contre les surintensités signifie que lorsque la batterie au lithium alimente la charge, le courant change avec le changement de tension et de puissance. Lorsque le courant est important, il est facile de griller le panneau de protection, la batterie ou l'équipement. La fonction de protection contre les surintensités de la carte de protection consiste à surveiller le courant de la batterie en temps réel pendant le processus de charge et de décharge. Le circuit de protection contre les surintensités coupe le flux de courant lorsque le courant dépasse la plage de sécurité afin de protéger la batterie ou l'équipement contre les dommages.
Lors de la charge et de la décharge, le panneau de protection surveille le courant de la batterie en temps réel. Une fois la valeur de protection contre les surintensités définie atteinte, le panneau de protection coupera l'alimentation électrique et toute la batterie au lithium cessera de se charger et de se décharger.
- Protection de court circuit
Un court-circuit se forme lorsque les bornes positives et négatives d’une batterie sont directement connectées sans aucune charge. Un court-circuit peut endommager la batterie et les appareils.
Lorsque la batterie au lithium provoque accidentellement un court-circuit (tel qu'un mauvais câblage, un mauvais câblage, une pénétration d'eau, etc.), le panneau de protection coupe le flux de courant en très peu de temps (0.00025 secondes), jouant ainsi un rôle dans Effets protecteurs.
- Protection de la température
Protection du contrôle de la température : la sonde de contrôle de la température du panneau de protection matérielle est soudée à la carte principale à l'intérieur du panneau de protection et ne peut pas être branchée. La sonde de contrôle de température peut surveiller le changement de température de la batterie ou de l'environnement de travail en temps réel. Le système de protection contre le contrôle de la température de la batterie déconnectera la charge et la décharge lorsque la température dépasse la valeur définie (par défaut : charge -20 ~ 55 °C, décharge -40 ~ 75 °C). Le système reconnectera la charge et la décharge lorsque la température reviendra dans une plage raisonnable.
- Protection de l'équilibre
L'égalisation passive signifie qu'en cas d'incohérence de tension entre les chaînes de batterie, le panneau de protection ajustera la tension de chaque chaîne pour qu'elle soit cohérente pendant le processus de charge.
Lorsque le panneau de protection détecte une différence de tension entre les chaînes de la batterie au lithium. Le panneau de protection décharge (consomme) environ 30 à 35 mA des chaînes haute tension via la résistance d'équilibre lors de la charge, lorsque le nombre de chaînes haute tension atteint la valeur d'équilibre (LiNiCoMnO2 : 4.13 V, LiFePO4 : 3.525 V), et le les autres chaînes basse tension continuent de se charger jusqu'à ce qu'elles soient pleines.
Le BMS de batterie est le cœur de la batterie. Le système de gestion de la batterie (BMS) signale l'état et les performances de la batterie pour le batterie Li-ion. C'est une évidence, confirmant clairement le demande électronique pour faire correspondre la solution BMS à la batterie lithium-ion. Ensuite, vous pouvez obtenir le BMS fiable et la batterie au lithium.
