Ce este BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)?

Bateriile moderne nu sunt la fel de primitive ca predecesorii sai. Progresul tehnologic avanseaza irezistibil, iar dezvoltatorii inventeaza mereu ceva pentru a surprinde publicul si, bineinteles, pentru a scoate bani din buzunarul consumatorului neexperimentat suprinzandu-l cu ceva stiintific.

In acest articol despre, ce este sistemul de management al bateriei sau prescurtat BMS (Battery Management System), care este un atribut integral al unei baterii moderne.

Ce este sistem de management al batiei (BMS)?

BMS – este o placa electronica instalata in baterie pentru a indeplini urmatoarele sarcini:

• Controlul incarcarii/descarcarii si numarului de cicluri de incarcare/descarcare.
• Monitorizarea starii bateriei si componentelor sale.
• Protectia celulelor din baterie.
• Controlul tensiunii, temperaturii si elementelor din baterie.
• Repartizarea curentului intre componentele bateriei in timpul procesului de incarcare.
• Monitorizarea curentului de incarcare.
• Conectarea/deconectarea sigura a sarcinii.
• Determinarea pierderii din capacitate din cauza debalansarii.

BMS primeste date si pe baza lor balanseaza incarcarea componentelor, protejand bateria de scurtcircuit, supraincalzirea, descarcarea si incarcarea excesiva. Functionalitatea BMS nu doar imbunatateste eficienta celulelor, dar si prelungeste semnificativ durata de viata a acestora. Daca bateria ajunge intr-o stare critica, BMS ia decizia corespunzatoare: interzice utilizarea celulelor in sistem. Exista BMS, in care dezvoltatorii au implementat inregistrarea datelor si transferul acestora pe un PC sau Smartphone.

Scopul principal BMS

• Protectia celulelor impotriva deteriorarii.
• Extinderea duratei de viata a bateriei.
• Mentinerea celulelor in astfel de conditii, in care va indeplini toate sarcinile care i-au fost atribuite.

De fapt, conceptul BMS – este foarte larg, asa ca se aplica practic la toate echipamentele, care asigura functionarea corecta a bateriei. Acestea pot fi placi simple de protectie sau balansare (calibrare) sau dispozitive mai complexe.

Ceea ce in ziua de astazi ofera dezvoltatorii, putem imparti in 4 categorii:

1. Balansarea/echilibrarea celulelor.
2. Dispozitive de protectie (curent si tensiune).
3. Placi, care asigura reincarcarea – se aplica si la dispozitive BMS.
4. Combinatia optiunilor de mai sus (sistemul poate include chiar toate optiunile simultan).

Functii BMS

Monitorizeaza:

• Tensiunea: totala, elemente individuale, cea mai mare si cea mai mica dintre fiecare componenta.
• Temperatura: medie, la iesire, componente individuale a bateriei, placa BMS.
• Curent de incarcare/descarcare.
• Adancimea de incarcare/descarcare.
• Conditii de functionare.

Microcircuitul are capacitatea de a stoca unele date in memorie: numarul de cicluri de incarcare/descarcare, valoarea componentelor la cea mai mare si cea mai mica tensiune si curentul de incarcare/descarcare. Chiar aceste informatii trebuie sa verifici cand vrei sa afli starea de functionare a bateriei.

Functii inteligente de calcul. Pe baza punctelor de mai sus, sistemul de monitorizare a bateriei evalueaza:

• Curentul de incarcare maxim permis.
• Cantitatea de energie electrica, care este furnizata in timpul incarcarii sau pierduta in timpul descarcarii.
• Rezistenta componentelor.
• Cat de mult a acumulat bateria in timpul functionarii.

Functia conectata. Microcircuitul ofera posibilitatea de a trimite datele de mai sus catre dispozitive externe de control, prin comunicarea cu fir sau fara fir (bluetooth).

Functia de protectie. Sistemul de protectie a bateriei o protejeaza, impiedicand sa fucntioneze la capacitati care pot provoca daune. Microcircuitul realizeaza conectarea sigura si deconectarea in timpul sarcinilor si, protejeaza bateria electrica de:

• Supraincarcarea.
• Supratensiunea in timpul incarcarii.
• Scaderera tensiunii sub nivelul setat in timpul descarcarii.
• Supraincalzirea.
• Pierderi de curent.

Placa de protectie poate neutraliza procesul periculos actionand direct asupra batariei sau dand semnal necesar controlerului despre pericolul utilizarii ulterioare a bateriei. Sistemul deconecteaza bateria sau incarcatorul in situatia, in care cel putin unul dintre parametrii de functionare depaseste valorie acceptate.

Functia de balansare. Incarcarea egala tuturor celulelor de pe baterie, prelungeste durata de viata a acesteia.

Alte caracteristici

• Pentru a proteja cipul BMS de umiditate si praf, producatorii ii aplica un strat de protectie special.
• Exista cazuri, cand bateria are la dispozitie mai multe placi de control, si fiecare dintre ele monitorizeaza un anumit numar de elemente si trimite date de iesire catre controler comun.
• De fapt, BMS poate avea mult mai multe functii, decat o simpla gestionare a bateriei. Aceasta placa poate chiar intr-o oarecare masura controla modul de functionare a vehiculelor electrice.
• Practic in orice magazin putem gasi dispozitive care includ o unitate de control al bateriei. Cu toate acestea, daca ai nevoie doar de BMS, tine cont de urmatoarele: placa de control se potriveste doar cu tipul de baterie pentru care a fost proiectata. In plus, trebuie sa tii cont si de numarul de celule ce vor fi administrate de BMS. Acest parametru este marcat cu «Cells» sau litera «S». De exemplu, daca BMS are marcajul «12S» sau «12 cells», inseamna ca placa este proiectata pentru a lucra cu 12 elemente.
• Pentru a evita supraincarcarea, in principiu poti renunta la BMS – controlerul poate proteja bateria de supraincarcare. Aceste dispozitive au o astfel de functie precum deconectarea bateriei, daca aceasta se va descarca pana la o anumita tensiune, iar protectia impotriva supraincalzirei o preiau echipamentele de incarcare.

Cum aleg BMS de calitate (sfaturi de la specialisti)

• Daca vorbim de achizitionarea din popularul AliExpress, o placa buna ar trebui sa aiba un numar mare de recenzii pozitive.
• Numarul de rezistente de balansare si elemente LED (daca exista), trebuie sa fie egala cu numarul de celule din baterie.
• Cablajul si lipirea trebuie sa fie ideala, cel putin pe exterior. In plus, acorda atentia la eticheta si pistele de alimentare.
• O optiune buna ar fi sa cauti informatii pe Internet. Cauta caracteristici, nuante si recenzii.
• Trateaza cu seriozitate alegerea BMS-ului. Nu se recomanda economisirea pentru acest dispozitiv, deoarece chiar si unul de calitate nu costa atat de mult, iar in cazul unei optiuni de calitate proasta reparatia te poate costa destul de mult.

Rezumat

Dupa cum putem vedea, Battery Management System este o functie cu adevarat necesara pentru bateriile moderne. Daca pe bateria ta este instalat un sistem similar, poti dormi linistit. Daca mai ai intrebari, poti intreba in comentarii sau chiar poti lua legatura cu baietii de la Service Trotinete, la care eu imi repar trotineta.