通过BMS解决方案提高电池寿命和安全性.docx

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1、通过BMS解决方案提高电池寿命和安全性电池管理系统(BMS)专注电池,B.MS任务包括电压和电流控制、热管理解决方案、防火和西结安全。在本文中，我们将解择与电池相关的主要风险以及BMS可以克服这些风险的方法。BMS电池保护可充电电池是FiMS的基石.该组件相当熨杂和敏感，需要注意和小心处理。BMS可以做到这一点。它的所有功能都旨在在尽可能长的时间内充分利用电池。因此，通过检杳充电状态和健康状态，BM5可以延长电池寿命和性能。通过估计电池组内的能量状态和功率状态以及平衡电池，它可以利用电池的全部潜力，从而利用您的电池储能系统(BESS).根据成分的不同，电池可能对不稳定的环境相当敏感(详细了解B

2、ESS中使用的电池技术)。超过限制对电池来说可能是至关重要的，并可能导致其脱落和过早死亡。此外，电池的挤压可能会对其用户造成伤害。例如，锂基电池在某些情况下因其易燃性和爆炸性而见名昭著.配备齐全的BMS可以预测潜在危险并保护电池和用户。完善的BMS具有防止短路、接地故障和热失控的电池安全系统.因此，BMS安全系统可提供安全的数据传输并保护您的电池存储系统免受未经批准的使用。BMS系统(来源：IntegraSources)具有实时操作系统的BMS可立即对所有更改或威胁做出反应，因此有助于避免过早更换电池和昂贵的维修.在本文中，我们特别关注BESS中最受欢迎的锂离子(1.i-ion)电池。这种类型

3、的电池需耍小心处理，因为它对极端温度、过度充电和持续缺乏充电很故感。BMS可以提供这样的治疗。电压和电流控IW为了控制电池的电流和电压，您必须在充电时提供过流和过年保护，并在电池放电时避免欠压。挑战，每种电池类型都有建议的充电和放电电流和电压限制。超过这些参数会导致氧化和短路，从而损坏电池并缩短其使用寿命.在最坏的情况下，可能会发生爆炸、火灾和触电。建议措施：向单元添加足够的住幽允许BMS拥有数据并对其进行分析以采取进一步行动。因此，系统可以控制与电压相关的电流、电压和充电状态。如果偏熟允许值，BMS可以使用断路涔断开电路并惇止对电池充电。BMS过流和过压/欠压保护系统（来源：IntegraS

4、ources）BMSes可以警告用户电池可能出现的问即。在这种情况下，系统会发送警报或推送通知并显示在设备面板上。BMSes和充电器一样，可以采用恒压/恒流电池充电方式进行过流过压保护。思路如F：您以恒定电流为电池充电，直到电池达到一定的电压水平。然后在电流下降时以恒定电压为电池充电。当电流具有最低可能值时，充电结束。您可以在BMS的软件和鹿性级别安装电压和电流监控。以下是我们用于工业BMS解决方案的基本硬件示例：电流和电压互感器一个放大器和一个带有电阻分压器的缓冲器,用丁增加输出电流和电压的值将电潦和电压和转换为数字为号的模数转换数用于读取信号的微控制器(MOJ)我们为MC1.编写了固件，该

5、固件可以将测量值与电流和电压限制进行比较，然后可以向断路器发送命令.但在设计保护电路时,必须小心。额外的虹设缶不仅会增加BMS成本.还会增加内阻并降低电池的功率。恒压/恒流电池充电(来源：IntegraSources)羯管理热管理是BMS最歪要的理匿在11辿安全预防措施之一。它包括电池温度控制并处理加热、冷却和空调挑战：高效的锂高子电池很脆弱。锂是一种非常活泼和易燃的金属，当它与水和空气接触时会立即燃烧起来。即使是温度的轻微升高或对电池的轻微损坏，也可能导致热失控和短路，从而导致爆炸和火灾。这就是电池热管理对于基于锂岗子的解决方案极为全要的原因。电池可接受的温度为：321.至113T(Ot至4

6、5*0用于充电-41至MOT(-20C至60C)用于放电32T至68T(OrC至20)用丁存放建议措施：您的BMS电池热管理系统可以检查温度是否在限制范围内。要测量电池内部和周围的湿度，您可以使用阻度传感器或热敏电阻一一半H体热敏电阻。BMS发现与某些值的偏差并立即采取措施来节省电池.例如，BMS可以应用热敏电网和热熔断器来保护电池在工作期间不会过热。如果湿度升而得太高，它们将打开电路并断开电池“大多数最新的RMS使用负温度系数(NTC)热敏电阻。它们非常容易接受，可以高速准确地检测电阻的任何变化.BMS过热保护系统(来源：IniegraSources)热BMS在充电和放电时将注意力集中在锂电

7、池上。首先，它应该跟踪电池内部的温度，以防止其热失控和着火。此外，它还必须保护电池免受不利环境条件的影响。锂离子电池对温度下降非常敏感。您应该在特定温度卜.对它们进行充电或放电（参见上图）。超过限制可能会导致电池老化、断电和完全停止。热管理系统可应对任何紧急情况。它使用电池冷却调节温度或关闭充电冷：粉统：或供暖、通风和空调（HVM）系统。BMSeS中实现的另一个特性是散热。该系统使用它来去除电池中电化学反应产生的多余热量。该方法包括空气和液体冷却以及对流。除了电池之外，您还需要确保BMS解决方案中涉及的电子设得的热管理。适当数量的热敏电R1.和恒温器可以保护系统和用户免受潜在的热危害。防火发生

8、火灾的可能性很低，但有时会发生最坏的情况。如果电池发炎，系统应立即提梆您并采取必要措施将其切断。如果您无法避免电池过热，请确保您的BMS具有防火系统。挑战：火灾是锂BESS最严重的威胁之一。这就是为什么您必须牢记这项技术的易燃性并采取一切必要措施来防止可能出现的问题。然而，由于制造缺陷，您的电池可能会着火。电池包和电池板中的缺陷会导致内部短路，从而导致火花、烟雾和火焰。建议措施：最好在使用前检查电池是否存在工厂缺陷。它必须对电池及其包装、组件和结构进行详细检杳。正确安装、使用、维护和储存也可以降低电池起火的风险.在电流、电压和温度限制范围内操作可以防止您的锂离子电池过热和若火。通过建立可靠的防

9、火系统，您可以保护自己和您的BMS免受烟雾、火灾和有毒气体的影响。烟雾邈遛可以解决这个问题.使用BMS可以迅速检测电池燃烧并连接到电池冷却和灭火系统。火灾处理方法取决电池大小和点火规模.M或室记本里触等小型电池需要放巴泡沫灭火器或ABC干粉以进行防火。水通常用于较大的火灾，但它必须是大量的自来水来冷却电池并去除电池分解产生的氧气。电池系统越复杂，其应具备的防火保护就越更杂。在我们的一个项目中,我们在每个电池块中放置r烟雾传感器.万一发生事故，BM5会收到来自探测器的信号并打开水管上的阿门。此外，我们还安装了检测、控制和消除管道泄漏的设备。BMS防火系统（来源：IntegraSources）消防

10、安全对您的BESS读选非常重要。它必须符合U1.、NFPA和其他认证标准的耍求（/解构建BESS时还需要考虑什么）.网络安全保护电池免于耗尽并不是BMS可以解决的唯一问题。没有人希望他们的系统遭受攻击或数据被盗。因此，在设计BESS时要号虑其网络安全。挑战：很多BMS都是物幽解决方案瓦联网连接使用户能筋远距离观察和控制他们的系统。在这种情况下，总是存在损害信息隐私和统性的风降。因此，BMS也容易受到网络攻击.该系统需要强大的RMS安全功能来抵御可能对电池和相应BMS模块有宙的未经授权的访问和恶意行为.建议措施，通过执行不同的保护程序来保护您的系统。首先，确保只有授权用户才能访问和管理系统。为此

11、，您可以添加具有唯密码和/或其他身份验证方法的用户识别系统。在自定义BMS中，我们为我们的一个客户创建：用户提交身份验证请求，输入登录名和常码。成功的身份骆证需要自动授权。用户会收到一个具有访问权限的列表。所有下个请求都会检查用户的权限。为了数据的统一性和安全性，您的维i协议应该具有强大的加密机制。通过这种方式，BMS可以维护元素之间的任何交互，同时保持BMS及其用户的保密性。结婚由于化学电池类型引起的反应的意外和危险影晌，BMS及其用户都可能容易受到攻击。锂BESS是爆具潜在危险的解决方案之一。这就是为什么在BMS中拥有强大的安全保护如此重要的原因。BMSes可以预测和消除一系列威胁。常见的钾.电池安全挑战是：欠压和过压过电流极湍温度自燃此外，BMS可以解决一系列与安全相关的问题，例如网络威胁和陷私丢失。