blog O Powertech uruchamia modułowy system BMS dla skalowalnych baterii litowo-jonowych

Wyobraź sobie świat, w którym baterie nie są już czarnymi skrzynkami o stałej pojemności, ale elastycznymi modułami energetycznymi, które można łączyć, rozszerzać i dostosowywać jak klocki Lego. Świat, w którym znika lęk przed zasięgiem pojazdów elektrycznych, a systemy magazynowania energii stają się precyzyjnie regulowanymi, wydajnymi rozwiązaniami, a nie kosztownymi obciążeniami. Ta wizja staje się rzeczywistością dzięki rewolucyjnej technologii BMS-Matrix® firmy PowerTech Systems.

Zanim przejdziemy do możliwości BMS-Matrix®, przyjrzyjmy się kluczowej roli systemów zarządzania bateriami (BMS) w systemach baterii litowo-jonowych. BMS działa zarówno jako strażnik, jak i mózg, monitorując, kontrolując i optymalizując działanie baterii, aby zapewnić bezpieczeństwo, wydajność i długowieczność.

Tradycyjne konstrukcje BMS są zazwyczaj dostosowywane do konkretnych pakietów baterii, co ogranicza elastyczność w zakresie pojemności, napięcia i zastosowań. Takie podejście okazuje się kosztowne i nieefektywne na szybko ewoluującym rynku.

Technologia BMS-Matrix® firmy PowerTech Systems przełamuje ten paradygmat dzięki w pełni modułowemu podejściu, dzieląc BMS na wymienne jednostki "cegiełek energetycznych". Komponenty te można elastycznie łączyć jak klocki, tworząc systemy baterii o różnej pojemności i mocy, co rewolucjonizuje projektowanie i wdrażanie, jednocześnie obniżając koszty i złożoność.

Podstawowa filozofia BMS-Matrix® łączy modułowość, skalowalność i konfigurowalność w kompleksowe rozwiązanie sprzętowo-programowo-usługowe:

• Modułowe: Składające się z niezależnych jednostek "cegiełek energetycznych", z których każda zawiera moduł BMS i ogniwo/ogniwa baterii, komponenty te mogą działać niezależnie lub łączyć się za pomocą szybkiej komunikacji, tworząc zunifikowane systemy.
• Skalowalne: System łatwo rozszerza się do setek kombinacji modułów baterii szeregowo/równolegle, obsługując zastosowania od małych rowerów elektrycznych po wielkoskalowe magazyny energii.
• Konfigurowalne: Oprogramowanie każdej jednostki pozwala na dostosowanie do różnych charakterystyk baterii i zastosowań, dostosowując parametry takie jak moc szczytowa, moc średnia, maksymalna głębokość rozładowania (DoD) i ustawienia wstępnego ładowania.

Najbardziej uderzającą cechą BMS-Matrix® jest jego w pełni oparta na oprogramowaniu możliwość konfiguracji. Kluczowe parametry można precyzyjnie kontrolować za pomocą oprogramowania bez modyfikacji sprzętowych, oferując bezprecedensową elastyczność:

• Dostosuj moc szczytową do wymagań przyspieszenia pojazdów elektrycznych
• Skonfiguruj maksymalną głębokość rozładowania, aby przedłużyć żywotność baterii
• Ustaw systemy wstępnego ładowania, aby chronić kondensatory przed prądami udarowymi

Takie podejście zwiększa efektywność integracji, jednocześnie zmniejszając koszty i ryzyko rozwoju dzięki symulacji oprogramowania przed fizycznym wdrożeniem.

W systemach baterii bezpieczeństwo i niezawodność są najważniejsze. BMS-Matrix® upraszcza certyfikację poprzez walidację na poziomie jednostki "cegiełki energetycznej", pozwalając finalnym systemom dziedziczyć certyfikaty modułów. Ta modułowa metoda certyfikacji skraca czas, koszty i ryzyko, jednocześnie poprawiając niezawodność systemu dzięki wczesnemu wykrywaniu problemów.

W przypadku rowerów elektrycznych, skuterów, motocykli i pojazdów elektrycznych system zapewnia wydajne zarządzanie baterią, aby przedłużyć jej żywotność, zwiększyć zasięg i zapewnić bezpieczeństwo.

Na obszarach oddalonych technologia zarządza magazynowaniem energii odnawialnej ze źródeł słonecznych lub wiatrowych, dostarczając niezawodną energię zoptymalizowanymi cyklami ładowania.

System zapewnia stabilne działanie robotów i automatycznych wózków jezdniowych (AGV) dzięki precyzyjnemu zarządzaniu baterią.

Wielkoskalowe zastosowania, takie jak wyrównywanie szczytów obciążenia sieci i reagowanie na zapotrzebowanie, korzystają z zoptymalizowanych cykli ładowania i komunikacji z inteligentną siecią.

Zastosowania morskie i ciężkie pojazdy elektryczne zyskują solidne zarządzanie energią z ulepszonymi funkcjami bezpieczeństwa.

Opracowany przez lata niezależnych badań, BMS-Matrix® otrzymał wsparcie z programu Horizon 2020 UE w ramach projektu MARBEL, skoncentrowanego na przyszłych bateriach do pojazdów elektrycznych.

• Pomiar napięcia ogniwa i pakietu
• Monitorowanie temperatury na poziomie ogniwa i systemu
• Pomiar prądu za pomocą rezystorów bocznikowych i czujników Halla

• Obsługa setek modułów szeregowo/równolegle
• Kompleksowa ochrona ogniw (przepięcie, podnapięcie, nadprąd, nadmierna temperatura)
• Aktywne/pasywne zarządzanie termiczne
• Pasywne/aktywne bilansowanie ogniw
• Redystrybucja (aktywne bilansowanie) między ogniwami
• System wstępnego ładowania do ochrony kondensatorów
• Linia życia bezpieczeństwa do awaryjnego rozłączenia

• Precyzyjne obliczanie stanu naładowania (SOC)
• Dokładna ocena stanu zdrowia (SOH)
• Monitorowanie głębokości rozładowania (DOD)
• Pomiar rezystancji wewnętrznej
• Ocena pozostałej pojemności

• Wiele opcji interfejsu (CAN bus, CAN Open, WiFi, 4G)
• Zarządzanie ładowarką przez magistralę CAN
• Rejestrowanie danych w chmurze za pomocą REST API
• Możliwości zdalnego monitorowania w chmurze

Technologia BMS-Matrix® stanowi rewolucyjny postęp w zarządzaniu dużymi systemami baterii litowo-jonowych, poprawiając wydajność i niezawodność, jednocześnie obniżając koszty rozwoju. W miarę rozwoju sektorów mobilności elektrycznej i magazynowania energii, ta innowacja będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę.

Przyszłe rozwój mogą obejmować:

• Obsługa baterii o wyższej gęstości energii
• Szybsze możliwości ładowania
• Wydłużona żywotność baterii dzięki inteligentniejszemu zarządzaniu
• Ulepszone funkcje bezpieczeństwa dla różnych warunków pracy

BMS-Matrix® to nie tylko system zarządzania baterią, ale klucz do uwolnienia nieskończonego potencjału energii, napędzający postęp w kierunku czystszej, zrównoważonej przyszłości energetycznej.