Современные литиевые аккумуляторы широко используются в большом и малом приборостроении, системах хранения энергии и других устройствах (иногда довольно масштабных – автодома, большие складские погрузчики и пр.), требующих стабильного питания. Для их безопасной эксплуатации и увеличения срока службы необходима система управления – BMS, что расшифровывается как Battery Management System. В этой статье специалисты НЭТЕР помогут разобраться в том, что это за плата, зачем она нужна и как работает.
Для чего необходима такая плата?
Говоря простым языком, BMS — это электронный контроллер, который управляет работой аккумуляторной батареи, следит за ее состоянием, защищает от перегрева, возможного короткого замыкания, переразряда и перезаряда. Без таких плат литиевые батареи быстро выходили бы из строя, так как они очень чувствительны к условиям эксплуатации.
Таким образом можно обозначить несколько основных задач BMS:
- контроль напряжения – предотвращает чрезмерный разряд и перезаряд ячеек;
- балансировка ячеек – равномерно распределяет заряд между всеми элементами АКБ;
- защита от перегрева при больших нагрузках;
- контроль тока – регулирует заряд и разряд для предотвращения повреждений;
- мониторинг состояния батареи – позволяет следить за ее параметрами и предотвращать сбои.
Принцип работы BMS—платы
Контроллер работает на основе встроенных датчиков и микроконтроллеров, которые анализируют данные о состоянии батареи и корректируют ее функционал. Можно отметить следующие основные функции:
- измерение параметров – система постоянно измеряет напряжение, ток и температуру каждой ячейки;
- балансировка напряжения – если одна из ячеек заряжается быстрее других, BMS перераспределяет энергию, чтобы избежать дисбаланса;
- ограничение зарядного и разрядного тока – если он выходит за допустимые пределы, плата ограничивает подачу энергии;
- автоматическое отключение питания при критических значениях температуры, тока или напряжения;
- интеллектуальное управление зарядкой – оптимизация процесса зарядки, то есть прямое увеличение срока службы АКБ.
Какие виды BMS—плат существуют?
Контроллеры различаются по своей функциональности и области применения. Существуют следующие основные виды:
- пассивные BMS – выполняют базовые функции защиты без оптимизации процесса зарядки;
- активные БМС-платы – управляют процессами (схемами) зарядки/разрядки более эффективно, увеличивая срок службы батареи.
- интеллектуальные BMS – оснащены возможностью подключения к системе мониторинга и управления через компьютер или мобильное приложение.
Важные нюансы подключение BMS к аккумулятору
Особенности подсоединения контроллера зависит от конфигурации батареи и ее напряжения. Можно выделить следующие основные этапы:
- собственно соединение с ячейками, когда провода БМС-платы подключают к каждой ячейке АКБ.
- подключение входных и выходных силовых проводов блока питания;
- настройка системы – если BMS имеет интерфейс управления, можно установить определенные параметры зарядки/разрядки;
Зависит ли тип BMS от разновидности литиевой батареи?
Разумеется, контроллеры отличаются в зависимости от типа литиевых АКБ:
- платы для литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов – обеспечивают защиту от перегрева и балансировку ячеек;
- для литий-железо-фосфатных (LiFePO4) – оптимизированы именно под особенности данного вида АКБ;
- для литий-титанатных батарей (Li-TiO2) – рассчитаны на работу в условиях низких температур.
Вывод всего вышеописанного очевиден. BMS – это именно необходимый элемент любой аккумуляторной системы, дающий ей безопасность, долговечность и большую эффективность. Контроллер защищает АКБ от критических режимов работы и оптимизирует процессы зарядки/разрядки. Выбор подходящей БМС-платы зависит от типа аккумулятора и требований к его эксплуатации, а разобраться во всем этом многообразии клиентам всегда помогут опытные консультанты компании НЭТЕР
