Un sistema di gestione della batteria al litio (BMS) è un sistema elettronico progettato per supervisionare e controllare la carica e la scarica delle singole celle di un pacco batteria agli ioni di litio ed è una parte fondamentale del pacco stesso. Il BMS è fondamentale per preservare la salute, la sicurezza e le prestazioni della batteria, prevenendone il sovraccarico e la scarica eccessiva e gestendo lo stato di carica complessivo. 
La progettazione e l'implementazione di un BMS per batterie al litio richiedono un elevato grado di precisione e affidabilità per garantirne la sicurezza, l'efficienza e la lunga durata. Queste tecnologie chiave consentono al BMS di monitorare e gestire ogni aspetto della batteria, ottimizzandone le prestazioni e prolungandone la durata. 1. Monitoraggio della batteria: il BMS deve monitorare tensione, corrente, temperatura e capacità di ogni cella della batteria. Questi dati di monitoraggio aiutano a comprendere lo stato e le prestazioni della batteria. 2. Bilanciamento della batteria: ogni cella del pacco batteria causerà uno squilibrio di capacità a causa di un utilizzo non uniforme. Il BMS deve controllare l'equalizzatore per regolare lo stato di carica di ciascuna cella della batteria e garantire che funzionino in modo uniforme. 3. Controllo della carica: il BMS controlla la corrente e la tensione di carica per garantire che la batteria non superi il valore nominale durante la carica, prolungandone così la durata. 4. Controllo della scarica: il BMS controlla anche la scarica della batteria per evitare scariche profonde o eccessive, che potrebbero danneggiarla. 5. Gestione della temperatura: la temperatura della batteria è fondamentale per le sue prestazioni e la sua durata. Il BMS deve monitorare la temperatura della batteria e, se necessario, adottare misure per controllarla, come la ventilazione o la riduzione della velocità di ricarica. 6. Protezione della batteria: se il BMS rileva un'anomalia nella batteria, come surriscaldamento, sovraccarico, scaricamento eccessivo o cortocircuito, verranno adottate misure per interrompere la carica o la scarica per garantire la sicurezza della batteria. 7. Raccolta dati e comunicazione: il BMS deve raccogliere e memorizzare i dati di monitoraggio della batteria e, allo stesso tempo, scambiare dati con altri sistemi (ad esempio sistemi di inverter ibridi) tramite interfacce di comunicazione per ottenere un controllo collaborativo. 8. Diagnosi dei guasti: il BMS dovrebbe essere in grado di identificare i guasti della batteria e fornire informazioni sulla diagnosi dei guasti per una riparazione e una manutenzione tempestive. 9. Efficienza energetica: per ridurre al minimo la perdita di energia della batteria, il BMS deve gestire efficacemente il processo di carica e scarica e ridurre la resistenza interna e la perdita di calore della batteria. 10. Manutenzione predittiva: il BMS analizza i dati sulle prestazioni della batteria ed esegue una manutenzione predittiva per aiutare a rilevare in anticipo i problemi della batteria e ridurre i costi di riparazione. 11. Sicurezza: il BMS deve adottare misure per proteggere le batterie da potenziali rischi per la sicurezza, come surriscaldamento, cortocircuiti e incendi delle batterie. 12. Stima dello stato: il BMS dovrebbe stimare lo stato della batteria in base ai dati di monitoraggio, inclusi capacità, stato di salute e durata residua. Questo aiuta a determinare la disponibilità e le prestazioni della batteria. Altre tecnologie chiave per i sistemi di gestione delle batterie al litio (BMS): 13. Controllo del preriscaldamento e del raffreddamento della batteria: in condizioni di temperatura estreme, il BMS può controllare il preriscaldamento o il raffreddamento della batteria per mantenere un intervallo di temperatura di esercizio adeguato e migliorare le prestazioni della batteria. 14. Ottimizzazione del ciclo di vita: il BMS può ottimizzare il ciclo di vita della batteria controllando la profondità di carica e scarica, la velocità di carica e la temperatura per ridurre le perdite della batteria. 15. Modalità di stoccaggio e trasporto sicure: il BMS può configurare modalità di stoccaggio e trasporto sicure per la batteria, per ridurre la perdita di energia e i costi di manutenzione quando la batteria non è in uso. 16. Protezione tramite isolamento: il BMS deve essere dotato di funzioni di isolamento elettrico e di isolamento dei dati per garantire la stabilità del sistema della batteria e la sicurezza delle informazioni. 17. Autodiagnosi e autocalibrazione: il BMS può eseguire periodicamente autodiagnosi e autocalibrazione per garantirne le prestazioni e la precisione. 18. Report sullo stato e notifiche: il BMS può generare report sullo stato e notifiche in tempo reale per consentire agli operatori e al personale addetto alla manutenzione di comprendere lo stato e le prestazioni della batteria. 19. Analisi dei dati e applicazioni big data: il BMS può utilizzare grandi quantità di dati per l'analisi delle prestazioni della batteria, la manutenzione predittiva e l'ottimizzazione delle strategie operative della batteria. 20. Aggiornamenti e upgrade software: il BMS deve supportare aggiornamenti e upgrade software per stare al passo con l'evoluzione della tecnologia delle batterie e dei requisiti applicativi. 21. Gestione di sistemi multi-batteria: per i sistemi multi-batteria, come ad esempio i pacchi batteria multipli in un veicolo elettrico, il BMS deve coordinare la gestione dello stato e delle prestazioni di più celle della batteria. 22. Certificazione di sicurezza e conformità: il BMS deve rispettare vari standard e normative di sicurezza internazionali e regionali per garantire la sicurezza e la conformità della batteria.
Data di pubblicazione: 08-05-2024