Home

Postavte si battery management

Vytisknout
Kategorie: Hlavní menu
Zveřejněno: 2. 2. 2016 9:43
Napsal RAM
Zobrazeno: 8682

Battery management system neboli systém řízení baterie je u moderních Li-ion či LiFePo baterií naprostou nutností. (pokud chcete využít jejich skvělých vlastností a nechcete riskovat jejich poškození, či dokonce zničení) Pokud máte z nějakých důvodů potřebu schraňovat elektrickou energii ať už třeba proto, že chcete pomocí ostrovního provozu elektrifikovat objekt, kde není síť ani ji z nějakých důvodů není možno zavést. Pak máte možnost využít moderních obnovitelných zdrojů a postavit si malou větrnou, vodní, či solární elektrárnu, což je jediná možnost jak si posvítit jinak než elektřinou z benzínového agregátu, který přece jen má své limity, ať už je to hlučnost, exhalace nebo cena paliva.

 

Větrná, či solární elektrárna ovšem nedodává elektřinu pořád stejně a tak je potřeba elektřinu "uskladnit" aby jí bylo možno využívat například večer ke svícení. K tomu se dá s výhodou využít Li-ion nebo LiFePo baterií. Nebojte se nemusíte si hned od Tesla Energy kupovat její powerbox za ranec peněz. Můžete postupovat trochu uvážlivěji a podstatně levněji a baterii si postavit sami. Koupit třeba LiFePo články dnes není problém. To nejdůležitější, co je pro jejich smysluplné využívání třeba je elektronika řízení jejich nabíjení a vybíjení, bránící zkrácení životnosti, poškození, či dokonce zničení článků baterie ať už z důvodů úplného vybití, či naopak přebití. Tahle elektronika se dá nakoupit a sestavit na míru, tak jak potřebujete a není to příliš složité. Stejně si můžete z komponentů poskládat přídavnou baterii pro zvýšení dojezdové vzdálenosti vašeho elektrokola, či elektroskútru. Stačí jen využít nabídky z našeho e-shopu a vybrat si z komponentů z kterých si poměrně snadno (pokud ovšem disponujete aspoň minimálními znalostmi a funkční pájkou s trochou cínu) sestavit váš vlastní BMS a provozovat s ním prakticky jakoukoli baterii, kterou si Vaše bujná fantazie dokáže vymyslet.

Balancery mini a micro

Balancery jsou základní součástí celého systému. Na každém článku baterie musí být jeden. Jeho úkolem je hlídat napětí na každém článku tak, aby kolísalo v závislosti na velikosti přicházejícícho nebo odcházejícícho proudu u učitých předem nastavených mezích, tedy aby nedošlo úplnému nabití, nebo vybití baterie, resp. některého z jejích článků. Balancery je možno si vybrat podle parametrů zejména podle proudu, jaký je schopen balancovat, což se odvíjí od velikosti článků. Velikost článků je rovněž limitujícím faktorem konstrukce balancerů. Proto jsme v nabídce našeho e- shopu přidali i balancer menších rozměrů s příznačným názvem MICRO, kde jsou všechny potřebné součástky směstnány na plošném spoji rozměru18 x 43 mm, který se hodí pro články menších kapacit cca 10 - 20 Ah. Přesto, že je tak malý umí většinu toho, co větší balancery. Umí balancovat proudem 300 mA (špičkově až 400 mA). Spolu s řídící jednotkou X dovedou tyto balancery ohlídat celou baterii.

 

Schema zapojení čtyřčlánkové baterie

 

Balancery a jejich připojení na článcích

Jednotlivé články se k sobě přikládají tak, aby pól + byl blíže pólu - následujícího článku. Na každém článku je umístěn jeden balancer, který je nerezovým šroubem s podložkou pevně a vodivě připojen k + pólu článku a očkem k - pólu. Nerezový šroub připevňuje pod balancerem měděnou izolovanou propojku vedoucí na opačný, tedy - pól následujícího článku baterie. Nejdříve se pevně vodivě propojí do série pomocí měděných propojek a nerezových závitových tyček všechny články celé baterie. Je třeba dbát na to aby propojení bylo pořádně provedeno a bylo zabezpečeno dobré vodivé spojení s minimálním přechodovým odporem, takže je potřeba používat kvalitní materiál podložky a zejména pérové podložky, aby nemohlo dojít k uvolnění propojek například při vibracích. Všechny balancery musí být rovněž propojeny komunikačním kablíkem, při jehož instalaci je třeba dodržet, že výstup z jednoho balanceru musí být spojen se vstupem dalšího.

 Připojení řídící jednotky X k baterii

Aby mohlo vše fungovat, musí být připojen "mozek" celého zařízení - řídící jednotka X vybavená displejem zobrazujícím všechny hlavní parametry, které o stavu baterie potřebujete vědět (okamžitou kapacitu, celkové napětí, celkový proud, okamžitý výkon, nejvyšší napětí na článku a jeho pořadí, nejnižší napětí na článku a jeho pořadí, nejvyšší teplota na článku a jeho pořadí, nejnižší teplota na článku a jeho pořadí, procento nabití, indikace balancování a indikace plného dobití). K tomu je potřeba přivést + a - z baterie sloužící k napájení jednotky X obvodem jištěným pojistkou 1A. K správné funkci řídící jednotky je potřeba na komunikační vstup prvního balanceru (to je ten, co je nejblíže pólu minus) baterie přivést dva kablíky z řídící jednotky X a podobným způsobem z komunikačního výstupu posledního balanceru (to je ten, co je na druhé straně baterie, tedy nejblíže pólu +). Dále je nutno z bočníku, který je nejlépe umístit za prvním nebo druhým článkem počítáno od pólu minus přivést do řídící jednotky dva kablíky zprostředkující jednotce X informaci o velikosti proudu. No a tím je veškeré propojení mezi baterií a její řídící jednotkou X hotovo a nic nebrání tomu, aby měla pro svou činnost veškeré potřebné informace.

Připojení ovládacích prvků výkonové části  

Aby řídící jednotka X mohla konat svou práci, musí být připojena k ovládacím prvkům výkonové části. Hlavním ovládacím prvkem výkonové části je FET můstek, který je zapojen svorkou C k minus pólu baterie a na svorce E je výkonový výstup. Komunikace s jednotkou X probíhá dvojicí kablíků vedoucích ze svorek E a G. Aby bylo připojení FET můstku X úplné, nesmíme zapomenout na jeho napájení, které musí být zároveň jištěno. To je provedeno kablíkem propojujícím svorku + FET můstku s kablíkem napájejícím jednotku X v obvodě jištěném jednoampérovou pojistkou. Ovládací prvky výkonové části jsou dále tvořeny párem bistabilních relé. Bistabilní relé 1 je zapojeno sériově a bistabilní relé 2 je připojeno paralelně s s FET můstkem. Ovládání obou bistabilních relé je řízeno pomocí dvou trojžilových kablíků končících opět na příslušných svorkách jednotky X. Obvod výkonové části samozřejmě musí být rovněž jištěn podle velikosti očekávaných nabíjecích a vybíjecích proudů pojistkou 40 - 160 A. Samozřejmostí je rovněž dimenzování průřezu kabelů a dalších prvků (oka a pod.) , aby byly schopny bezpečně tak vysoké proudy vést.

Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookies. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte.