¿Cómo elegir el BMS adecuado para el paquete de baterías de iones de litio?

La selección de un sistema de gestión de baterías (BMS) adecuado para las baterías de iones de litio requiere una consideración exhaustiva de los parámetros de las baterías, los escenarios de aplicación, los requisitos funcionales,rentabilidad y otros factoresA continuación se presenta una guía detallada de selección:

I. Conocimiento de los parámetros clave del paquete de baterías

1.Voltaje y capacidad

• El rango de voltaje nominal y total (por ejemplo, el voltaje nominal de una batería de iones de litio 16S es de 57,6 V y el voltaje de carga es de 67.2V) afecta directamente a la selección del rango de control de tensión del BMS

• La capacidad (por ejemplo, 25,5Ah) determina la capacidad de manejo actual del BMS, que debe coincidir con las corrientes máximas de carga y descarga (por ejemplo,si la corriente máxima de descarga continua de la batería es de 25 A, el BMS debe soportar una protección de corriente ≥ 25A)

2.Múltiplicador de carga/descarga y duración del ciclo

• Las baterías de alta velocidad (por ejemplo, 2C o 3C) requieren un BMS que admita un control rápido de carga/descarga para evitar el exceso de corriente.
• La duración del ciclo (por ejemplo, 300 ciclos) debe combinarse con la capacidad de gestión de ecualización del BMS para retrasar la degradación de la capacidad.

3.Rango de temperatura y resistencia interna

• El intervalo de temperatura de funcionamiento (por ejemplo, 0-45 °C para la carga, -20-60 °C para la descarga) requiere que el BMS tenga una función de monitoreo de zonas de temperatura y gestión térmica amplia.
• La baja resistencia interna (por ejemplo, ≤ 120mΩ) reduce la pérdida de energía y requiere que el BMS admita una adquisición de voltaje precisa (± 3mV) para optimizar la ecualización.

I.Requisitos claros para los escenarios de aplicación

El enfoque en el BMS varía significativamente de un escenario a otro:

1Vehículo eléctrico

• Respuesta dinámica:Se requiere una estimación de SOC de alta precisión y un control en tiempo real, y se admite la comunicación de bus CAN para realizar la interacción con todo el sistema del vehículo.
• Requisitos de seguridad:Protección múltiple (sobre-voltado, bajo-voltado, cortocircuito, etc.) y adaptación a las vibraciones, altas temperaturas y otros entornos adversos.

2Sistemas de almacenamiento de energía

• Estabilidad:Hace hincapié en la gestión equilibrada bajo ciclos a largo plazo y admite protocolos de comunicación TCP/IP para adaptarse a la red de despacho.
• Control de los costes:favorecer la arquitectura modular o master-slave para reducir el coste unitario del almacenamiento de energía.

3Equipo portátil

• Volumen y consumo de energía:elegir un BMS con alta integración y bajo consumo de energía, como el programa de un solo chip (por ejemplo, la serie MAGIC AMG86)
• Funcionalidad simplificada:Las interfaces de comunicación complejas pueden omitirse y las funciones básicas de protección se pueden conservar.

III. Requisitos funcionales básicos

1.Control de la exactitud

• La precisión de la adquisición de voltaje debe ser ≤ ± 3mV y el error de detección de temperatura ≤ 1°C para garantizar la precisión de la estimación de SOC/SOH.

2Gestión equilibrada

• La ecualización activa (por ejemplo, conversión CC/CC) es adecuada para baterías de gran capacidad, y las corrientes de ecualización ≥ 1A pueden reducir eficazmente las diferencias de voltaje
• La ecualización pasiva es de bajo costo, pero solo es adecuada para aplicaciones de pequeña capacidad o baja multiplicación

3Mecanismos de protección de la seguridad

• Debe incluir sobrecarga, sobre descarga, sobre corriente, cortocircuito, protección contra sobre temperatura, y algunos escenarios requieren un diseño redundante (por ejemplo, MOSFETs duales).

4Compatibilidad del protocolo de comunicación

• Vehículos eléctricos: bus CAN (por ejemplo, Seplos BMS admite la comunicación con Pylontech, inversores Growatt).
• Sistemas de almacenamiento de energía: RS485 o Ethernet, soporta conexión paralela de múltiples máquinasIV. Topología y selección de hardware

IV. Topología y selección del hardware

1. Sistema de gestión de datos centralizado

• Ventajas:bajo coste, adecuado para baterías de pequeña escala (por ejemplo, herramientas eléctricas).

• Desventajas:escasa escalabilidad, resolución de problemas compleja

2BMS distribuido

• Ventajas:diseño modular, fácil de mantener, adecuado para sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.
• Desventajas:alto costo de hardware, cableado complicado

3. BMS maestro-esclavo

• Equilibrio entre el coste y la escalabilidad, comúnmente utilizado en paquetes de baterías medianas a grandes para vehículos eléctricos.