बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) क्या प्रबंधित करती है?

नई ऊर्जा वाहनों, ऊर्जा भंडारण बिजली स्टेशनों और लिथियम बैटरी उपकरणों में, लिथियम बैटरी पैक का सुरक्षित, कुशल और लंबा जीवन संचालन काफी हद तक बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) पर निर्भर करता है। बहुत से लोग केवल यह जानते हैं कि बैटरियों में शक्ति होती है और वे ऊर्जा संग्रहीत कर सकती हैं, लेकिन वे इस बात से अनजान हैं कि बीएमएस बैटरी का महत्वपूर्ण "मस्तिष्क" है। यह लेख, पांच मुख्य कार्यों को मिलाकर, बीएमएस द्वारा प्रबंधित बैटरी प्रबंधन के प्रमुख पहलुओं को पूरी तरह से तोड़ता है।

संपूर्ण बीएमएस चिप पांच आयामों के आसपास काम करती है, जो एक संपूर्ण बैटरी प्रबंधन बंद लूप बनाती है: संवेदन, सुरक्षा, संतुलन, थर्मल प्रबंधन और संचार।

1. संवेदन:वास्तविक समय पर निगरानी, ​​बैटरी की पूरी स्थिति को समझना

बीएमएस बैटरी की "पांच इंद्रियों" की तरह है, जो लगातार तीन मुख्य डेटा बिंदुओं को 24/7 एकत्र करता है: वोल्टेज, करंट और तापमान। कुल वोल्टेज, व्यक्तिगत सेल वोल्टेज, कुल सर्किट करंट, और मल्टी{3}बिंदु तापमान डेटा संग्रह के माध्यम से, यह प्रत्येक सेल की वास्तविक समय परिचालन स्थितियों को सटीक रूप से कैप्चर करता है, और सभी कार्यों के लिए डेटा आधार प्रदान करता है।

2. सुरक्षा:बैटरी सुरक्षा की सुरक्षा के लिए चार - फ़ोल्ड वाली शील्ड। सेंसर द्वारा एकत्र किए गए डेटा के आधार पर, बीएमएस में बैटरी में आग लगने, उभार और विफलता के जोखिमों को खत्म करने के लिए चार परत सुरक्षा सुरक्षा तंत्र को शामिल किया गया है: ओवरचार्ज सुरक्षा, ओवरचार्ज प्रोटेक्शन, ओवरचार्ज प्रोटेक्शन, ओवरकरंट प्रोटेक्शन, और ओवरचार्ज प्रोटेक्शन, और ओवरचार्ज प्रोटेक्शन। एक बार जब डेटा खतरनाक सीमा तक पहुंच जाता है, तो सर्किट तुरंत काट दिया जाता है और बिजली सीमित कर दी जाती है।

3. संतुलन:सिंक्रनाइज़ चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के लिए सेल समन्वय। लिथियम-आयन बैटरी पैक में श्रृंखला में जुड़े दर्जनों या यहां तक ​​कि सैकड़ों सेल होते हैं। फ़ैक्टरी और दीर्घकालिक उपयोग के बीच सेल क्षमता और वोल्टेज में अंतर हो सकता है, और "सबसे कमजोर लिंक" प्रभाव पैक की समग्र उपयोग योग्य क्षमता को काफी कम कर देता है। संतुलन फ़ंक्शन सेल वोल्टेज को एकीकृत करता है, वोल्टेज अंतर को समाप्त करता है, और समग्र बैटरी क्षमता और जीवनकाल में सुधार करता है।

4. थर्मल प्रबंधन:इष्टतम बैटरी ऑपरेटिंग तापमान बनाए रखना। लिथियम{{1}आयन बैटरी का प्रदर्शन अत्यधिक तापमान पर निर्भर होता है: कम तापमान पर चार्ज करने से लिथियम प्लेटिंग और सेल क्षति आसानी से हो जाती है, जबकि उच्च तापमान पर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग से गिरावट तेज हो जाती है और सुरक्षा के लिए खतरा पैदा हो जाता है। बीएमएस, थर्मल प्रबंधन प्रणाली के साथ मिलकर, कम तापमान पर बैटरी को पहले से गर्म करने के लिए हीटिंग तत्वों को सक्रिय करता है और उच्च तापमान पर गर्मी को खत्म करने के लिए पंखे और तरल शीतलन पाइप को सक्रिय करता है, जिससे बैटरी को उसके इष्टतम ऑपरेटिंग रेंज में लॉक कर दिया जाता है।

5. संचार:ऊपर और नीचे संचार, वाहन और उपयोगकर्ता के बीच सूचना विनिमय की सुविधा प्रदान करता है।

बीएमएस बैटरी के बाहरी "प्रवक्ता" के रूप में कार्य करता है। आंतरिक रूप से, यह प्रत्येक कोशिका से डेज़ी श्रृंखला कनेक्शन के माध्यम से डेटा एकत्र करता है। बाह्य रूप से, यह CAN बस के माध्यम से वाहन के VCU और चार्जिंग स्टेशनों के साथ इंटरैक्ट करता है, साथ ही डेटा को क्लाउड और एक मोबाइल ऐप में सिंक्रोनाइज़ करता है। यह वाहन को पावर और बैटरी स्तर सिग्नल आउटपुट कर सकता है और मालिक को शेष रेंज और बैटरी स्वास्थ्य स्थिति प्रदर्शित कर सकता है।

ACEY-BP24-300A400Aबीएमएस परीक्षक मशीनएक उच्च परिशुद्धता परीक्षण मंच है जिसे लिथियम बैटरी सुरक्षा बोर्ड और बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) के व्यापक कार्यात्मक सत्यापन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1. कच्ची बैटरी डेटा का व्यापक संग्रह

डेटा सेंसिंग प्राप्त करने के लिए बीएमएस चार प्रकार के डेटा अधिग्रहण हार्डवेयर पर निर्भर करता है:

• कुल वोल्टेज माप: समग्र ऊर्जा आरक्षित निर्धारित करने के लिए बैटरी पैक के समग्र वोल्टेज का पता लगाता है;
• व्यक्तिगत सेल वोल्टेज माप: असामान्य वोल्टेज के साथ दोषपूर्ण कोशिकाओं का सटीक पता लगाने के लिए प्रत्येक व्यक्तिगत सेल का वोल्टेज एकत्र करता है;
• कुल वर्तमान माप: चार्ज और डिस्चार्ज की मात्रा की गणना करने के लिए चार्जिंग और डिस्चार्जिंग सर्किट करंट की निगरानी करता है;
• बहु-बिंदु तापमान माप: वास्तविक समय में सेल तापमान वृद्धि की निगरानी के लिए बैटरी पैक के भीतर कई स्थानों पर तापमान जांच तैनात करता है।

कच्चा डेटा एकत्र करने के बाद, बीएमएस स्वचालित रूप से चार मुख्य राज्य मापदंडों की गणना करता है, कच्चे डेटा को प्रभावी जानकारी में बदल देता है जिसे उपयोगकर्ता और वाहन समझ सकते हैं।

2. चार गुना सुरक्षा कवच

असामान्य डेटा का पता लगाने पर, बीएमएस तुरंत अपने स्रोत पर थर्मल भगोड़े के जोखिम को खत्म करने के लिए स्तरीय सुरक्षा सक्रिय करता है:

• ओवरचार्ज सुरक्षा: जब चार्जिंग के दौरान सेल वोल्टेज अपनी ऊपरी सीमा (पारंपरिक लिथियम बैटरी के लिए 4.25V) तक पहुंच जाता है, तो चार्जिंग सर्किट स्वचालित रूप से डिस्कनेक्ट हो जाता है, जिससे आगे की चार्जिंग और सेल के उभार और आग को रोका जा सकता है।
• ओवर{0}}डिस्चार्ज सुरक्षा: जब डिस्चार्ज वोल्टेज अपनी निचली सीमा (पारंपरिक लिथियम बैटरी के लिए 2.8V) तक गिर जाता है, तो गहरी सेल कमी से स्थायी क्षति को रोकने के लिए डिस्चार्ज आउटपुट काट दिया जाता है।
• ओवरकरंट सुरक्षा: जब चार्जिंग/डिस्चार्जिंग करंट सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाता है, तो फ्यूज या उच्च वोल्टेज स्विच को डिस्कनेक्ट करने के लिए ट्रिगर किया जाता है, जिससे उच्च करंट को सेल को टूटने से रोका जा सके।
• अधिक तापमान से सुरक्षा: जब बैटरी का तापमान सुरक्षा सीमा (आमतौर पर 55 डिग्री) से अधिक हो जाता है, तो आउटपुट पावर सीमित हो जाती है या बंद हो जाती है, जिससे शीतलन और गर्मी अपव्यय शुरू हो जाता है।

संक्षेप में: संवेदना बीएमएस की आंखें हैं, सुरक्षा उसके हाथ और पैर हैं; केवल खतरे की सटीक पहचान करके ही यह बैटरी सुरक्षा की रक्षा के लिए तुरंत कार्रवाई कर सकता है।

1. सेल संतुलन: बैरल प्रभाव पर काबू पाना और बैटरी क्षमता को अधिकतम करना
जब कई सेल समानांतर या श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो एक महत्वपूर्ण वोल्टेज अंतर होता है: चार्जिंग के दौरान, सबसे अधिक वोल्टेज वाला सेल पहले पूरी तरह से चार्ज होता है, जिससे सिस्टम को चार्ज करना बंद करना पड़ता है, जबकि शेष कम वोल्टेज वाले सेल को पूरी तरह से चार्ज नहीं किया जा सकता है; डिस्चार्जिंग के दौरान, सबसे कम वोल्टेज वाले सेल को पहले डिस्चार्ज किया जाता है, जिससे सिस्टम बंद हो जाता है, जबकि उच्च वोल्टेज वाले सेल अभी भी बड़ी मात्रा में चार्ज बरकरार रखते हैं। यह बैरल प्रभाव है, जहां सबसे कमजोर लिंक सेल बैटरी पैक की समग्र उपयोग योग्य क्षमता निर्धारित करता है। बीएमएस दो संतुलन विधियों के माध्यम से सेल वोल्टेज अंतर को सुचारू करता है:

निष्क्रिय संतुलन:उच्च वोल्टेज कोशिकाओं से अतिरिक्त चार्ज को ऊष्मा के रूप में नष्ट करने के लिए प्रतिरोधों पर निर्भर करता है। यह विधि संरचना में सरल और लागत में कम है, लेकिन ऊर्जा बर्बाद होती है। इसका उपयोग अधिकतर कम लागत वाले ऊर्जा भंडारण और कम गति वाले उपकरणों में किया जाता है।

सक्रिय संतुलन:अतिरिक्त चार्ज को उच्च{0}वोल्टेज कोशिकाओं से निम्न{1}वोल्टेज कोशिकाओं में स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा वाहक के रूप में कैपेसिटर और इंडक्टर्स का उपयोग करता है। इस पद्धति में कोई ऊर्जा बर्बादी नहीं है और उच्च संतुलन दक्षता है, और इसका व्यापक रूप से मुख्यधारा के नए ऊर्जा वाहनों और उच्च अंत ऊर्जा भंडारण में उपयोग किया जाता है।

संतुलन के बाद, सेल वोल्टेज सुसंगत होते हैं, जिससे बैटरी पैक की उपयोग करने योग्य क्षमता बढ़ जाती है और इसके चक्र जीवन में काफी वृद्धि होती है।

2. डेटा इंटरऑपरेबिलिटी के लिए दोहरी परत संचार नेटवर्क

बीएमएस संचार में दो नेटवर्क होते हैं: आंतरिक और बाहरी।

• आंतरिक संचार (डेज़ी-श्रृंखला): सेल अधिग्रहण चिप्स प्रत्येक सेल से वोल्टेज और तापमान डेटा को समकालिक रूप से एकत्र करने के लिए श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जिसे बाद में मुख्य नियंत्रण एमसीयू में एकत्रित किया जाता है।
• बाहरी संचार (CAN बस + क्लाउड): CAN लाइनों के माध्यम से वाहन नियंत्रक (VCU) और चार्जिंग पाइल्स के साथ इंटरैक्ट करता है; साथ ही, डेटा को क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म और मोबाइल ऐप पर अपलोड किया जाता है, जिससे मालिक किसी भी समय बैटरी स्तर, रेंज, बैटरी स्वास्थ्य और गलती अलार्म की जांच कर सकते हैं।

लिथियम बैटरियां अत्यधिक तापमान के प्रति संवेदनशील ऊर्जा भंडारण घटक हैं: कम परिवेश का तापमान चार्जिंग के दौरान कोशिकाओं के अंदर लिथियम जमाव का कारण बन सकता है, जिससे बैटरी की क्षमता स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो सकती है; उच्च तापमान पर निरंतर उच्च शक्ति चार्जिंग और डिस्चार्जिंग इलेक्ट्रोलाइट अपघटन को तेज करती है, जिससे आसानी से थर्मल पलायन होता है। बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) द्विदिशात्मक तापमान नियंत्रण प्राप्त करने के लिए संपूर्ण थर्मल प्रबंधन प्रणाली के साथ मिलकर काम करती है:

• कम तापमान की स्थिति: बैटरी पैक को समान रूप से गर्म करने के लिए अंतर्निर्मित हीटिंग तत्वों को सक्रिय किया जाता है, जिससे उच्च तापमान पर चार्जिंग और उपयुक्त तापमान तक पहुंचने के बाद ही डिस्चार्ज किया जा सकता है;
• उच्च तापमान की स्थिति: कोशिकाओं से गर्मी हटाने के लिए कूलिंग पंखे और तरल कूलिंग पाइप सक्रिय होते हैं, जिससे बैटरी पैक का समग्र तापमान कम हो जाता है, जबकि अधिक गर्मी को रोकने के लिए आउटपुट पावर सीमित हो जाती है। बैटरी चक्र जीवन को बढ़ाने और सुरक्षा दुर्घटनाओं को रोकने के लिए एक स्थिर तापमान नियंत्रण वातावरण महत्वपूर्ण है।

यदि हम लिथियम बैटरी पैक की तुलना एक गोदाम से करते हैं, और कोशिकाओं की तुलना विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करने वाली अलमारियों से करते हैं, तो बीएमएस एक सर्वांगीण प्रबंधक है, जो बटलर, अंगरक्षक, डॉक्टर और समन्वयक के रूप में कार्य करता है:

चाहे वह नई ऊर्जा यात्री वाहन, इलेक्ट्रिक ट्राइसाइकिल, इलेक्ट्रिक साइकिल, औद्योगिक और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण, या पोर्टेबल लिथियम बैटरी उपकरण हों, एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया और पूरी तरह कार्यात्मक बीएमएस लिथियम बैटरी सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए एक मुख्य शर्त है, और लिथियम बैटरी उद्योग के अनुसंधान, विकास, उत्पादन और रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं में एक अनिवार्य मुख्य घटक है।

हम लिथियम बैटरी बीएमएस और बीएमएस परीक्षण उपकरण प्रदान करते हैं। यदि आपके कोई प्रश्न हों तो कृपया बेझिझक हमसे संपर्क करें।

एसी न्यू एनर्जी लिथियम{{1}आयन बैटरियों के लिए उच्च-स्तरीय उपकरणों के अनुसंधान और निर्माण में विशेषज्ञता रखती है। यदि आप लिथियम आयन बैटरी उद्योग में नए हैं, और अपनी खुद की लिथियम आयन बैटरी उत्पादन लाइन या लिथियम आयन बैटरी पैक असेंबली लाइन बनाना चाहते हैं, तो हम लिथियम बैटरी पैक असेंबली लाइन के लिए वन-स्टॉप समाधान प्रदान कर सकते हैं, हम आपको पेशेवर तकनीकी सहायता और मार्गदर्शन प्रदान कर सकते हैं, कृपया बेझिझक हमसे संपर्क करें!

अभी संपर्क करें