バッテリー管理システム(BMS)とは何ですか?

バッテリー管理システム(BMS)とは何ですか??

フルネームBMSバッテリー管理システム(BMS)とは、蓄電池の状態を監視する装置です。主に各バッテリーユニットのインテリジェントな管理とメンテナンスを行い、バッテリーの過充電や過放電を防ぎ、バッテリーの寿命を延ばし、バッテリーの状態を監視することを目的としています。一般的に、BMSは回路基板またはハードウェアボックスとして表されます。

BMSは、バッテリーエネルギー貯蔵システムのコアサブシステムの1つです。BMSは、バッテリー内の各バッテリーの動作状態を監視する役割を担っています。バッテリーエネルギー貯蔵エネルギー貯蔵ユニットの安全かつ信頼性の高い動作を保証するために、BMS はエネルギー貯蔵バッテリーの状態パラメータをリアルタイムで監視および収集できます (単一バッテリーの電圧、バッテリー極の温度、バッテリー回路の電流、バッテリーパックの端子電圧、バッテリーシステムの絶縁抵抗などを含むが、これらに限定されない)。システムの分析と計算に基づいて、より多くのシステム状態評価パラメータを取得し、エネルギー貯蔵ユニットの効果的な制御を行います。エネルギー貯蔵バッテリー本体は特定の保護制御戦略に従って実現され、バッテリーエネルギー貯蔵ユニット全体の安全かつ信頼性の高い動作を保証します。同時に、BMSは独自の通信インターフェース、アナログ/デジタル入力、および入力インターフェースを介して他の外部機器(PCS、EMS、防火システムなど)と情報を交換し、エネルギー貯蔵発電所全体のさまざまなサブシステムの連携制御を形成して、発電所の安全性と信頼性、効率的な系統連系運転を保証します。

の機能は何ですかBMS?

BMSには多くの機能がありますが、私たちが最も重視する中核的な機能は、状態管理、バランス管理、安全管理の3つに尽きます。

状態管理機能バッテリー管理システム

バッテリーの状態、電圧、エネルギー量、容量、充放電電流を知りたい場合、BMS(バッテリー管理システム)の状態管理機能がその答えを教えてくれます。BMSの基本的な機能は、電圧、電流、温度などの基本パラメータや状態を含むバッテリーパラメータを測定・推定し、SOC(充電状態)やSOH(健全性状態)などのバッテリー状態データを計算することです。

細胞測定

基本情報測定:バッテリー管理システムの最も基本的な機能は、バッテリーセルの電圧、電流、温度を測定することであり、これはすべてのバッテリー管理システムの最上位レベルの計算および制御ロジックの基礎となります。

絶縁抵抗検出:バッテリー管理システムでは、バッテリーシステム全体および高電圧システムの絶縁検出が必要です。

SOC計算

SOCとは充電状態、つまりバッテリーの残量を指します。簡単に言えば、バッテリーに残っている電力の量です。

SOC(充電状態)はBMS(バッテリー管理システム)において最も重要なパラメータです。なぜなら、他のすべての機能はSOCに基づいて動作するため、その精度は極めて重要だからです。SOCが正確に測定されない場合、どんなに多くの保護機能を備えていてもBMSは正常に動作しません。バッテリーが頻繁に保護されてしまい、バッテリーの寿命を延ばすことができないからです。

現在主流となっているSOC推定方法には、開放電圧法、電流積分法、カルマンフィルタ法、ニューラルネットワーク法などがある。中でも最初の2つの方法が最も一般的に用いられている。

バランス管理機能バッテリー管理システム

バッテリーにはそれぞれ「個性」があります。バランスについて語るには、まずバッテリーから始めなければなりません。同じメーカーが同じロットで製造したバッテリーでさえ、それぞれ寿命と「個性」があり、各バッテリーの容量は全く同じにはなりません。この不一致には、主に2つの理由があります。

細胞生産のばらつきと電気化学反応のばらつき

生産のばらつき

製造上のばらつきはよく知られています。例えば、製造工程において、セパレーター、正極、負極の材料にばらつきがあると、結果としてバッテリー全体の容量にばらつきが生じます。

電気化学的不一致とは、バッテリーの充電および放電の過程において、たとえ2つのバッテリーの製造および加工が全く同じであっても、電気化学反応中の熱環境が常に一定であるとは限らないことを意味する。

過充電や過放電はバッテリーに大きな損傷を与えることがわかっています。そのため、充電時にバッテリーBが満充電状態になった場合、または放電時にバッテリーBのSOC(充電状態)が非常に低くなった場合は、バッテリーBを保護するために充電と放電を停止する必要があり、バッテリーAとバッテリーCの電力を十分に利用できなくなります。その結果、以下のようになります。

まず、バッテリーパックの実際の使用可能容量が減少します。バッテリーAとCが使用できたはずの容量が失われ、Bを支える力がどこにもなくなってしまいました。まるで、背の高い人と背の低い人を3本の足で縛り付けたようなもので、背の高い人の歩みは遅く、大きな歩幅で進むことができません。

第二に、バッテリーパックの寿命が短くなります。歩幅が小さくなると、歩く必要がある歩数が増え、足の疲れも大きくなります。容量が減り、充放電のサイクル数が増えるため、バッテリーの劣化も大きくなります。例えば、1つのバッテリーセルは100%充放電の条件下で4000サイクルまで使用できますが、実際の使用では100%まで充放電することはできず、サイクル数も4000回に達してはなりません。

BMS(ビル管理システム)には、パッシブバランスとアクティブバランスという2つの主要なバランス調整モードがあります。
パッシブ均等化のための電流は比較的小さく、例えばDALY BMSが提供するパッシブ均等化では、平衡電流はわずか30mAで、バッテリー電圧均等化に長い時間がかかります。
アクティブバランス電流は比較的大きく、例えばアクティブバランサーDALY BMS社が開発したこのシステムは、1Aのバランス電流を実現し、バッテリー電圧のバランス調整時間が短い。

保護機能バッテリー管理システム

BMSモニターは、電気システムのハードウェアと連携します。バッテリーのさまざまな性能状態に応じて、故障レベル(軽微な故障、重大な故障、致命的な故障)に分類され、各故障レベルに応じて、警告、電力制限、高電圧の直接遮断といった異なる処理措置が講じられます。故障には、データ取得および妥当性に関する故障、電気的故障(センサーおよびアクチュエーター)、通信障害、バッテリー状態に関する故障が含まれます。

一般的な例として、バッテリーが過熱した場合、BMSは収集したバッテリー温度に基づいてバッテリーが過熱していると判断し、バッテリーを制御する回路を遮断して過熱保護を実行し、EMSや他の管理システムにアラームを送信します。

DALY BMSを選ぶ理由とは?

DALY BMSは、中国最大級のバッテリー管理システム(BMS)メーカーの一つであり、800名以上の従業員、2万平方メートルの生産工場、100名以上の研究開発エンジニアを擁しています。DALYの製品は150以上の国と地域に輸出されています。

プロフェッショナルなセキュリティ保護機能

スマートボードとハードウェアボードには、6つの主要な保護機能が搭載されています。

過充電保護:バッテリーセル電圧またはバッテリーパック電圧が過充電電圧の第1レベルに達すると警告メッセージが表示され、電圧が過充電電圧の第2レベルに達すると、DALY BMSが自動的に電源供給を遮断します。

過放電保護:バッテリーセルまたはバッテリーパックの電圧が過放電電圧の第1レベルに達すると、警告メッセージが表示されます。電圧が過放電電圧の第2レベルに達すると、DALY BMSは自動的に電源供給を遮断します。

過電流保護:バッテリーの放電電流または充電電流が過電流の第1レベルに達すると警告メッセージが表示され、電流が過電流の第2レベルに達すると、DALY BMSが自動的に電源を遮断します。

温度保護機能:リチウム電池は高温または低温条件下では正常に動作しません。電池温度が第1レベルまで上昇または下降すると警告メッセージが表示され、第2レベルまで上昇するとDALY BMSが自動的に電源供給を遮断します。

短絡保護:回路が短絡すると、電流が瞬時に増加し、DALY BMSが自動的に電源を遮断します。

プロフェッショナルなバランス管理機能

バランス管理:バッテリーセルの電圧差が大きすぎると、バッテリーの正常な使用に影響します。例えば、過充電保護機能が事前に作動し、バッテリーが完全に充電されない、あるいは過放電保護機能が事前に作動し、バッテリーが完全に放電されないといったことが起こり得ます。DALY BMSは独自のパッシブ均等化機能を備えており、アクティブ均等化モジュールも開発しました。最大均等化電流は1Aに達し、バッテリーの寿命を延ばし、バッテリーの正常な使用を保証します。

専門的な国家管理機能およびコミュニケーション機能

ステータス管理機能は強力で、各製品は工場出荷前に絶縁試験、電流精度試験、環境適応性試験などを含む厳格な品質試験を受けています。BMSは、バッテリーセル電圧、バッテリーパック総電圧、バッテリー温度、充電電流、放電電流をリアルタイムで監視します。高精度SOC機能を提供し、主流のアンペア時積分方式を採用しているため、誤差はわずか8%です。

UART/RS485/CANの3つの通信方式を介してホストコンピュータまたはタッチディスプレイ画面に接続し、Bluetoothおよびライトボードを使用してリチウム電池を管理します。China Tower、GROWATT、DEY E、MU ST、GOODWE、SOFAR、SRNE、SMAなど、主要なインバータ通信プロトコルをサポートします。

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投稿日時:2023年5月14日

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