Mikä on LII (liittymäohjelmisto) rooli liitettävissä akkuja varten?

Akkuhallintajärjestelmän ydin-toiminnot

Akkuhallintajärjestelmä (BMS) toimii kuin aivot, jotka ohjaavat kuinka liittionakkupaketit toimivat. Se seuraa jatkuvasti tärkeitä asioita, kuten yksittäisten akkupaketien solujen jännitteitä, virtaa ja lämpötilaa. Huolellisesti hallitsemalla akun lataus- ja purkuskukkeloja se estää vaaralliset tilanteet, joissa jännite noustaa liian korkeaksi. Jos jännite nousee liian korkeaksi, se voi aiheuttaa erittäin vaarallisen ilmiön nimeltä lämpöpäästö (thermal runaway). BMS käyttää älykkäitä algoritmeja arvioimaan real time -tietojen perusteella, kuinka paljon latausta akussa on jäljellä (State of Charge, SOC) ja kuinka terve akku on (State of Health, SOH). Tämä auttaa ennustamaan, milloin huoltotarpeita saattaa tulla, mikä puolestaan vähentää odottamattomien epäonnistumisten mahdollisuutta, erityisesti teollisuusympäristöissä, joissa akku käytetään.

Turvallisuuden parantaminen jännitteen ja lämpötilan valvonnalla

Modernit akkujen hallintajärjestelmät (BMS) sisältävät useita suojaustasoja. Kun ne havaitsevat, että jännite vaihtelee liikaa, menemällä yli sallitun toleranssin plusmiinus 2%, ne katkaisevat akkupaketin automaattisesti. Tämä tehdään ongelmien estämiseksi. BMS:ssä on myös erittäin tarkkoja lämpötilasensorit. Nämä sensorit voivat mitata lämpötilakohdentumista akkumoduulien kesken tarkkuudella 0,5°C. Ne voivat havaita, kun lämpötila noussee, ja aktivoivat jäähdytusjärjestelmät ennen kuin lämpö kertyy kriittiseen tasoon. Nämä turvallisuustoiminnot ovat todellakin ratkaisevia, erityisesti korkean tiheyden energianvarastointijärjestelmissä. Tällaisissa järjestelmissä lämpöongelman leviäminen voi vaikuttaa koko asennukseen ja aiheuttaa vakavia seurauksia.

Akkujen elinkaaren pidentäminen solujen tasapainottamisen avulla

Yksi yleinen ongelma akkujen kanssa on, että jännite voi vaihdella yksittäisten akkusolujen välillä. Tämä voi aiheuttaa akun kapasiteetin laskemisen 15-30 %:lla järjestelmissä, jotka eivät ole tasapainotettuja oikein. Dynaaminen solutasaus BMS-järjestelmässä kuitenkin korjaa tämän. Aktiiviset tasausmoduulit BMS:ssä siirtävät energian erittäin tehokkaasti solujen välillä, ja siirron tehokkuus on yli 92 %. Tämä pitää kaikki solut optimaalisessa ladattavissa olevassa tilassa. Kun akku ladataan syvällisesti tyhjäksi, prosessi myös vähentää litiumkiertomukkeiden muodostumista. Vertailtuna akukonfiguraatioihin, joissa tällaista hallintaa ei ole, se säilyttää jopa 40 % enemmän akun kiertoeliniä, mikä tarkoittaa, että akku voidaan ladata ja purkaa enemmän ennen kuin se menee käyttökyvytön.

Suorituskyvyn optimointi äärimmäisissä olosuhteissa

Kehtoiset akkujen hallintajärjestelmät (Battery Management System) ovat todella älykkäitä. Ne pystyvät sopelemaan erilaisiin ympäristöhaasteisiin säätämällä energiaa älykkäästi. Esimerkiksi, kun on todella kylmää, alapuolella nollaa Celsius-asteina, BMS vähentää varsin hitaasti latausvirtauksia. Tämä estää litiummetallin kasaamisen akkupatterien anodeille. Korkean altituden käyttötarkoituksiin BMS:llä on paineeseen sopeutuvat puristusmekanismit. Nämä mekanismit auttavat pitämään akun elektrokemialliset reaktiot tasapainossa. Nämä ominaisuudet, jotka sopeutuvat erilaisiin olosuhteisiin, mahdollistavat akun luotettavan toiminnan laajassa lämpötilavälissä, -40°C:stä +85°C:een. Tämä tekee sen sopivaksi käytölle ilmailutekniikan sovelluksissa ja energian varastoinnissa todella kylmässä arktisessa alueella.

Käyttöönottotekniikat suurimmalle tehokkuudelle

Jos haluat integroida BMS:n oikein, sinun täytyy varmistaa, että järjestelmän määritykset vastaavat akkukemian ominaisuuksia. Esimerkiksi Litiiumi Rauta Fosfaatti (LFP) -akkuasetteluiden on oltava vielä huolellisemmin valvottuja jänniteajankohtien suhteen verrattuna Nikel Mangan Kobalt (NMC) soluihin. Kun asennat BMS:ää, on seuraamisia parhaita käytäntöjä. Yksi niistä on käyttää galvanista erottamista mittauspiirteiden ja voimapiirteiden välillä. Tämä auttaa estämään niin sanottua maan silmukan häiriötä. Lisäksi sinun tulisi päivittää BMS:n ohjelmisto säännöllisesti. Tämä varmistaa, että se pysyy yhteensopivana siinä miten akku vanhenee ajan myötä. Näin voit pitää mittausnauhoituksen sisällä 1% koko tuotteen elinkaaren ajan.

Korjaus- ja huoltokäytännöt

Jotta BMS toimisi hyvin, sinun tulisi tehdä joitakin ennakoivia ylläpitotoimenpiteitä. Yksi asia, jonka voit tehdä, on tarkistaa BMS:n kalibrointi joka neljäs kuukausi todella tarkkojen viittolähteiden avulla. Tämä auttaa varmistamaan, että BMS:n anturit ovat tarkkoja. Voit myös analysoida akkujen lataus- ja purkushistorian. Tämä voi auttaa tunnistamaan varhaiset merkit siitä, kun solu alkaa heikentyä, yleensä 6–12 kuukautta ennen kuin se epäonnistuu kokonaan. Kun BMS:llä on ongelmia, on joitakin yleisiä vianetsintävaiheita. Esimerkiksi voit tarkistaa CAN-bus terminointiresistanssit ja etsiä绝缘resistanssin laskuja alle 100Ω/V. Jos resistanssi laskee näin, se tarkoittaa usein, että järjestelmään pääsee kostea tai että dielektrinen materiaali hajoaa, erityisesti korkeajännitteissä.