Systémy správy baterií (BMS)

 

Průmyslové systémy pro správu baterií (BMS) pro LiFePO4 a skladování energie

 
Přehled kategorií

 

Moderní systémy pro ukládání energie s fosforečnanem lithným (LiFePO4) a nízko/vysokonapěťové-baterie vyžadují hardwarově-vynucenou ochranu, aktivní vyvažování článků a deterministickou telemetrii. Battery Management System (BMS) slouží jako primární uzel chránící infrastrukturu baterií proti přepětí, podpětí, nadproudu a tepelnému úniku.


Pro B2B inženýry pro zadávání zakázek, systémové integrátory a sestavovatele balíčků určuje výběr BMS průmyslové{1}}třídy spolehlivost v terénu, záruční odpovědnost a-soulad se sítí. Tento katalog popisuje škálovatelné architektury BMS navržené pro nízkonapěťové obytné sady, vysokonapěťové komerční řetězcové systémy, -skříňové modulární banky a více-megawattové C&I kontejnery. Tyto jednotky, postavené na duálních-bezpečnostních architekturách MCU, izolovaných komunikačních kanálech a konfigurovatelných vrstvách hardwarové ochrany, splňují přísné průmyslové standardy pro stacionární a mobilní aplikace.

 
 
 
Produktová řada BMS
 

Náš výrobní výkon zahrnuje šest základních kategorií BMS přizpůsobených konkrétním úrovním napětí, požadavkům na topologii a energetickým kapacitám:

01/

48V LiFePO4 Battery Management System
Architektura:Konfigurace 15S až 16S.
Cílová aplikace:Standardní zálohování telekomunikací, nízkonapěťové úložiště pro domácnosti a lehké elektronické -balíčky.
Klíčové rozlišení:Integrovaná hardwarová ochrana proti zkratu{0}} a pasivní vyrovnávací proudy až 200 mA.

02/

51,2V LiFePO4 Battery Management System
Architektura:Specifická topologie 16S LiFePO4 s jmenovitým provozním napětím 51,2V.
Cílová aplikace:5kWh až 15kWh obytné nástěnné-a stohovatelné moduly pro ukládání energie.
Klíčové rozlišení:U předních značek hybridních střídačů se před-vybavil multi{0}}protokolový invertor handshaking (CAN/RS485).

03/

Nízký{0}}napěťový systém správy baterie ESS
Architektura:Konfigurovatelné od 8S do 24S (nominální < 60VDC).
Cílová aplikace:Off-síťové napájecí systémy, námořní pomocné banky a úložiště energie pro obytné vozy a flotily.
Klíčové rozlišení:Konformní-sestavy PCB s povrchovou úpravou pro vysokou-vlhkost a odolnost proti mořské-mlze.

04/

High{0}}Voltage ESS Battery Management System
Architektura:Distribuovaná topologie Master{0}}Slave s podporou 80S až 250S+ (200VDC až 1000VDC+).
Cílová aplikace:Komerční skříně na skladování energie, užitkové-solární farmy a vysokovýkonné{1}}nabíjecí zásobníky elektromobilů.
Klíčové rozlišení:Vysoce přesná optická izolace, vyhrazené vysokonapěťové blokovací smyčky a funkce aktivního vyvažování.

05/

Rack Battery Management System
Architektura:Standardní 19-palcová integrace do podracků 2U/3U pro 48V nebo vysokonapěťové modulární stojany.
Cílová aplikace:Záložní zdroje datových center, modulární serverové rackové úložiště a škálovatelné kontejnerové energetické bloky.
Klíčové rozlišení:Přední-kabelážní svorky, za provozu-připojitelné vnitřní kabelové konektory a LED indikátory chybové matice.

06/

C&I Battery Management System
Architektura:Škálovatelná architektura klastrového řadiče spravující uspořádání paralelních řetězců až do úrovně MWh.
Cílová aplikace:Komerční špičkové holení, průmyslové mikrosítě a rezervy hospodaření s energií v továrnách.
Klíčové rozlišení:Více{0}}kanálové sledování teploty (až 32 senzorů NTC na klastr) a redundantní ovládání stykače-bezpečného vypnutí.

 

 

Základní funkce BMS

Provoz průmyslové baterie závisí na deterministických{0}}řídicích algoritmech v reálném čase, které jsou nepřetržitě prováděny na úrovni firmwaru:


Odhad stavu nabití (SoC) a zdravotního stavu (SoH):Využívá hybridní algoritmus kombinující Coulombovo počítání s korekcí napětí v otevřeném okruhu (OCV) a rozšířenou Kalmanovou filtrací (EKF) k udržení chyby odhadu SoC v rozmezí +/-3 procent, a to i za kolísajících teplotních a zátěžových podmínek.


Monitorování napětí a teploty článku:Nezávislé analogové front{0}}IC (AFE) IC vzorkují napětí jednotlivých článků v 10ms intervalech. Vícenásobné termistory se záporným teplotním koeficientem (NTC) umístěné napříč kritickými hotspoty sledují teplotní gradienty v reálném čase.


Vyrovnávání aktivních a pasivních buněk:

Pasivní vyvažování:Svodové rezistory rozptylují přebytečnou energii z plně nabitých článků během fáze nabíjení konstantním{0}napětím.


Aktivní balancování:Topologie -přeměny energie přenáší náboj mezi články s vysokou-kapacitou a nízkou-kapacitou, čímž se minimalizují tepelné ztráty a maximalizuje se využitelná energie baterie.


Blokování detekce chyb a ochrany:Spouští okamžité odpojení hardwaru při detekci přepětí, podpětí, nadproudu nabíjení/vybíjení, extrémních teplot nebo prodlevy komunikace. Nezávislé hardwarové sekundární ochranné pojistky fungují jako-bezpečné proti selhání primárního MOSFET/stykače.

C&I Battery Management System

 

Klíčové specifikace

 

Technický parametr

Nízká{0}}napěťová řada (48 V / 51,2 V / LV ESS)

Vysoké{0}}napětí a řada C&I (HV / Rack / C&I)

Počet řad buněk (S)

8S až 24S

80S až 280S (hlavní-podřízená architektura)

Rozsah provozního napětí

20VDC až 60VDC

200VDC až 1000VDC

Trvalý provozní proud

100A / 150A / 200A (přizpůsobitelné)

Až 300 A na řetězec (-závisí na stykači)

Přesnost SoC

+/- 3 procent

+/- 2 procent

Přesnost vzorkování napětí

+/- 5 mV

+/- 2 mV

Snímače teploty

4 až 8 NTC sond

16 až 64 sond NTC na cluster

Vyrovnávací proud

50mA až 200mA (pasivní) / 1A až 5A (aktivní opt.)

200 mA (pasivní) / 2A až 10A (aktivní)

Provozní teplota

-20 stupňů až +70 stupňů

-30 stupňů až +75 stupňů

Skladovací teplota

-40 stupňů až +85 stupňů

-40 stupňů až +85 stupňů

PCB Conformal Coating

Oboustranný-vojenský-akryl/silikon

Oboustranný-akrylový povlak vytvrzovaný UV-zářením

 

Komunikace a integrace

Systémová integrace vyžaduje standardizované, spolehlivé fyzické vrstvy a komunikační protokoly pro propojení s invertory, PLC a cloudovými systémy správy energie (EMS):


Fyzická rozhraní:

Dva porty CAN 2.0B, rozhraní RS485 a izolované porty pro údržbu RS232.

Podpora protokolu:

Před-integrované komunikační knihovny pro hlavní výrobce hybridních a off{1}}síťových střídačů (např. Victron, GoodWe, Growatt, Deye, SMA a vlastní protokoly MODBUS RTU/TCP).

Daisy-Topologie řetězce:

Architektura Master-Slave umožňuje jednoduché rozšíření o více{1}}racků bez potřeby externího hardwaru rozbočovače. Cluster controllers agregují data a komunikují přes průmyslový Ethernet (Modbus TCP / SNMP).

Diagnostické nástroje:

Diagnostický software na bázi PC{0} a aplikace pro mobilní terminály poskytují-grafy napětí článků v reálném čase, protokoly cyklů, registry historie chyb a aktualizace firmwaru blikající přes sériová rozhraní.

 

Kompatibilita baterií

 

 

I když je firmware optimalizován pro chemii lithium-železofosfátu (LiFePO4 / LFP), parametry firmwaru lze překonfigurovat- pro alternativní chemie:

Primární chemie:

LiFePO4 (LiFePO4) - optimalizované pro prahové hodnoty 3,2 V nominální, 3,65 V maximální nabíjení a 2,5 V cut-.

 

Alternativní chemie:

Konfigurovatelné přerušení vybíjení-, stropy nabíjecího napětí a limity teplotní ochrany pro lithium-nikl-mangan-kobalt (NMC) a titaničitan lithný (LTO).

 

Agnostický formát buňky:

Kompatibilní s prizmatickými články, pouzdrovými články a válcovými články (např. 26650, 32145, 38125) prostřednictvím přizpůsobitelných kabelových svazků přípojnic a kolíků vyvažovacího konektoru.

 

 

Rack Battery Management System

 

Testování, ochrana a kontrola kvality

Spolehlivost BMS se řídí přísnými výrobními kontrolami a protokoly environmentální validace prováděné v našem výrobním závodě o rozloze 20000+ metrů čtverečních:


Výrobní zařízení:Automatizované linky pro výběr-a{1}}umístění (SMT), automatizovaná optická kontrola (AOI), selektivní pájení vlnou, zařízení pro laserové svařování pro bočníkové odpory a zařízení pro automatizované funkční testy (ICT/FCT).


Environmentální stresový screening (ESS):Výrobní šarže procházejí tepelným cyklováním ve vysoko/nízkoteplotních{0}}testovacích komorách (-40 stupňů až +85 stupňů) a testováním na vibračním stole, aby se zjistily studené pájené spoje nebo posun součásti před odesláním.


Elektrické ověření:100% testování izolačního napětí na úrovni desky- (testování dielektrické pevnosti až do 2500 VDC), ověření odporu MOSFET na -výkonu a kalibrace proudového bočníku.


Sledovatelnost:Každá jednotka BMS je laserem-označena jedinečným 2D čárovým kódem propojeným s čísly šarží komponent, protokoly testů a kalibračními profily uloženými v naší databázi řízení kvality.


Normy shody:Výrobní procesy odpovídají rámcům ISO9001 a ISO14001. Hotový hardware splňuje požadavky CE, RoHS, UN38.3 na přepravu a příslušné klauzule bezpečnostních norem IEC62133.

 

Přizpůsobení

Standardní standardní --policové jednotky často nesplňují přesná omezení skříně, rozvržení portů nebo proprietární invertorové protokoly. Poskytujeme komplexní služby přizpůsobení OEM/ODM:

 

Hardwarová úprava:Přepracování rozměrů desek plošných spojů, úprava vývodů konektorů (Amphenol, Anderson, Molex), úprava trvalého jmenovitého proudu nebo integrace specializovaných vysokonapěťových stykačů.


Vývoj firmwaru:Vlastní implementace sběrnicového protokolu CAN-pro proprietární měniče, přizpůsobené křivky výpočtu stavu--nabíjení pro konkrétní chemické složení článků a jedinečná logika-provozu chyb.


strojírenství:Zakázkový hliníkový kryt, možnosti vodotěsného zalévání IP67 a konfigurace montážních držáků na míru.

Pracovní postup inženýrské zakázky:
Přehled technických požadavků a analýza profilu elektrické zátěže.


Generování schématu a plošného spoje (prototypy dodané do 3 až 4 týdnů).


Testování hardwaru-v--smyčce (HIL) a zákaznické vzorkové odhlášení-vypnuto.


Pilotní sériová výroba a{0}}výroba v plném rozsahu.

FAQ

 

Otázka: Jak BMS řeší selhání komunikace s měničem?

Odpověď: Pokud je komunikační linka CAN nebo RS485 přerušena na dobu konfigurovatelného časového limitu (výchozí 30 sekund), BMS se automaticky přepne do bezpečného provozního stavu. Vydává varovný příznak, udržuje prahové hodnoty interní hardwarové ochrany a lze jej nakonfigurovat tak, aby buď pokračovalo ve vybíjení při nízkém výkonu, nebo aby rozepnul hlavní stykače za účelem ochrany baterie.

Otázka: Lze paralelně zapojit více nízkonapěťových jednotek BMS pro větší kapacitu úložiště energie?

A: Ano. Nízkonapěťové jednotky podporují konfigurace paralelních řetězců až do 16 sad. Vyhrazený hostitelský řadič nebo hlavní BMS řídí mezi-balancování, zabraňuje cirkulujícím proudům a hlásí agregované SoC/SoH do střídače.

Otázka: Jaká je dodací lhůta pro vývoj vlastního firmwaru BMS?

Odpověď: Standardní integrace firmwarového protokolu obvykle vyžadují 2 až 3 týdny. Vlastní hardwarové úpravy zahrnující změny rozložení desek plošných spojů a výrobu vzorků obvykle vyžadují 4 až 6 týdnů od podpisu specifikace- po dodání prototypu.

Otázka: Jak vysokonapěťové hlavní-podřízené systémy izolují vysoké napětí od nízkonapěťových{2}}řídicích obvodů?

Odpověď: Vysokonapěťové architektury využívají optickou izolaci (opto{1}}členy) a vysokorychlostní digitální izolátory s dimenzováním 2500 V DC nebo vyšší mezi hlavním řadičem a jednotlivými podřízenými deskami, což zajišťuje úplnou galvanickou izolaci mezi napájecím obvodem bateriového bloku a uživatelskými rozhraními.

Otázka: Jaké možnosti aktivního vyvažovacího proudu jsou k dispozici pro průmyslové sady?

A: Standard configurations utilize passive balancing up to 200mA. For high-capacity prismatic cells (>200Ah), nabízíme modulární aktivní balanční desky schopné přenášet 1A až 5A energie přímo mezi sousedními články během nabití i klidu.

Otázka: Jaká exportní dokumentace a bezpečnostní certifikace doprovázejí zásilky?

Odpověď: Zásilky obsahují jednotlivé protokoly o zkouškách (přesnost napětí, izolační odpor, protokoly funkčních zkoušek), prohlášení o shodě CE, protokoly o zkouškách RoHS, protokoly UN38.3 pro přepravu lithiových baterií a bezpečnostní listy materiálu (MSDS).

modular-1
RFQ

Chcete-li vyhodnotit naše řešení BMS pro váš připravovaný projekt, poskytněte našemu technickému prodejnímu týmu následující technické parametry:
Systémové napětí a konfigurace:Jmenovité napětí systému a počet sérií článků (např. 16S 51,2V, 96S 384V).
Aktuální požadavky:Požadavky na trvalý provozní vybíjecí proud a špičkový rázový proud.
Typ aplikace:Rezidenční úložiště, komerční kontejner, zálohování telekomunikací nebo e-mobilita.
Invertor / systémový protokol:Cílová značka měniče a požadovaný komunikační protokol (CAN 2.0B, Modbus RTU atd.).
Časová osa a objem projektu:Odhadovaný roční objem nákupu a harmonogram dodávek prototypů.
Odešlete své technické specifikace nebo si vyžádejte technickou konzultaci prostřednictvím našeho přímého kontaktního kanálu a obdržíte komplexní návrh a cenovou nabídku do 24 pracovních hodin.

Jsme dobře-známí jako jeden z předních výrobců a dodavatelů systémů pro správu baterie (bms) v Číně. S bohatými zkušenostmi vás srdečně vítáme na velkoobchodní vysoce kvalitní systémy správy baterií (bms) vyrobené v Číně zde z naší továrny. Kontaktujte nás pro další podrobnosti.