Как выбрать систему управления батареей (BMS) для морской литиевой аккумуляторной батареи.

Начните с оценки стоимости аренды морского судна, а не с типа лодки.

Аккумуляторная батарея для судового оборудования может обеспечивать электропитание освещения, холодильного оборудования, навигационной электроники, насосов, коммуникационного оборудования и приборов, работающих от инвертора. Поскольку одновременно может работать несколько нагрузок, выбор системы управления батареей (BMS) следует начинать с фактической конфигурации батареи и бортовой потребности в электроэнергии, а не только с типа судна, емкости батареи или номинального напряжения, указанного на этикетке.

Данное руководство посвящено аккумуляторной батарее для жилого дома. Аккумуляторы для запуска двигателя имеют другой профиль работы при кратковременных высоких токах и должны оцениваться отдельно.

1. Подтвердите конфигурацию батареи.

Перед выбором системы управления батареей (BMS) необходимо подтвердить химический состав батареи и точное количество элементов, соединенных последовательно (количество ячеек в секунду). Номинальное напряжение является лишь отправной точкой; система BMS должна соответствовать фактическому химическому составу элементов и конфигурации батарейного блока.

• Химический состав батарей
• Точный подсчет ячеек в серии (S count)
• Номинальное напряжение батареи
• Емкость аккумулятора
• Максимальное напряжение зарядки
• Место установки

Например, обозначение напряжения, такое как «48 В», само по себе не определяет точное количество элементов в последовательном соединении. Используйте конструкцию блока или технические характеристики батареи, чтобы подтвердить конфигурацию элементов перед выбором системы управления батареей (BMS).

2. Рассчитывайте параметры BMS, исходя из реального бортового тока.

Емкость батареи в ампер-часах (Ач) сама по себе не определяет номинальный ток системы управления батареей (BMS). Для морской бытовой батареи необходимо определить оборудование, потребляющее ток от батареи, и выяснить, какие нагрузки могут работать одновременно.

• Непрерывный входной ток постоянного тока инвертора
• импульсный ток инвертора и длительность импульсного скачка
• Холодильное оборудование и насосы
• Навигационная, коммуникационная и другая электроника постоянного тока
• Другие вспомогательные нагрузки, которые могут работать одновременно.

Проверьте ожидаемый непрерывный ток на стороне батареи при предполагаемых условиях эксплуатации. Оцените требования к кратковременным импульсным перенапряжениям отдельно, чтобы не путать временный скачок напряжения инвертора или нагрузки с требуемым номинальным непрерывным током системы управления батареей (BMS).

3. Проверьте источники зарядки и максимальный зарядный ток.

Система управления батареями (BMS) также должна соответствовать зарядной стороне аккумуляторной системы. Она должна обеспечивать максимальный зарядный ток от зарядного оборудования, установленного на судне.

• Генератор переменного тока или преобразователь постоянного тока
• Зарядное устройство от сети
• Контроллер заряда солнечной батареи
• Другое бортовое зарядное оборудование

Если одновременно может работать более одного источника зарядки, учтите возможные комбинированные условия зарядки при проверке системы. Настройки зарядного устройства также должны соответствовать химическому составу батареи и напряжению аккумуляторного блока.

4. Подтвердите требования к связи.

Если необходимо передать данные о батарее на дисплей, инвертор, зарядное устройство или другое бортовое оборудование, укажите марку и модель оборудования, а также информацию или функции управления, которые необходимо передать.

Наличие CAN-интерфейса само по себе не гарантирует совместимость с конкретным морским устройством. Физический интерфейс, протокол, необходимые сообщения и сопоставление данных — всё это должно соответствовать целевому оборудованию.

NMEA 2000 — это морской коммуникационный стандарт на основе CAN. Его сетевые сообщения организованы в виде номеров групп параметров (PGN). Если требуется интеграция с NMEA 2000, перед началом производства необходимо подтвердить целевые устройства и требуемые PGN.

NMEA также заявляет, что продукты, считывающие или передающие информацию NMEA 2000, должны быть сертифицированы NMEA. Поэтому адаптация протокола для конкретного проекта и утверждение о том, что конкретный продукт «сертифицирован по NMEA 2000», не следует рассматривать как одно и то же, если не была подтверждена точная сертификация продукта.

5. Проверьте условия установки на море.

Экологические характеристики морской аккумуляторной системы зависят от всей установки в целом, а не только от системы управления батареей (BMS). Перед выбором необходимо определить условия эксплуатации батареи и системы BMS.

• Ожидаемая температура окружающей среды
• Воздействие влажности и конденсата
• Возможность проникновения воды
• Условия вибрации
• Стратегия корпуса и герметизации батареи
• Защита разъемов и клемм
• Вентиляция и тепловые условия

Если для проекта требуются определенные показатели защиты от проникновения влаги, перепадов температур или вибрации, запросите документацию на точную модель системы управления батареями (BMS) или готовой аккумуляторной системы. Не следует делать вывод о водонепроницаемости BMS только потому, что она будет использоваться на судах или яхтах.

6. Если несколько бытовых аккумуляторных батарей будут соединены параллельно

Параллельные системы бытовых аккумуляторов требуют дополнительных проверок. Аккумуляторные батареи, подключенные к общей шине постоянного тока, могут распределять ток неравномерно, если их уровень заряда, внутреннее сопротивление, сопротивление кабелей или условия подключения различаются.

• Количество аккумуляторных батарей
• Химический состав, содержание S-белка и вместимость каждой упаковки.
• Ожидаемый непрерывный и пиковый ток на один аккумуляторный блок.
• Планируемая архитектура параллельного соединения
• Условия напряжения перед подключением
• Стратегия объединения и разъединения
• Необходима связь между рюкзаками и другим оборудованием.

Не следует предполагать, что независимые литий-ионные аккумуляторные батареи можно соединять параллельно только потому, что их номинальное напряжение одинаково. Перед подключением убедитесь, что точная конфигурация BMS и вся архитектура батарей поддерживают предполагаемую параллельную работу.

7. Что нужно указать в DALY для рекомендации по системе управления батареями для судового оборудования (BMS)

Для того чтобы рекомендации можно было связать с конкретным судном и аккумуляторной системой, отправьте следующую информацию о проекте:

На основе этих данных компания DALY может проанализировать требования проекта, определить подходящие доступные варианты систем управления зданием (BMS), подтвердить требования к связи и предоставить соответствующую информацию о продукте и коммерческое предложение. Окончательный выбор модели должен основываться на проверенных параметрах проекта и документации, описывающей точную конфигурацию BMS.

Часто задаваемые вопросы

Q1Можно ли выбрать систему управления батареями (BMS) для морского судна, основываясь только на емкости батарей?

Нет. Емкость батареи в Ач и номинальный ток BMS — это разные параметры. Необходимо подтвердить фактический непрерывный ток батареи, требования к кратковременным скачкам напряжения и зарядный ток.

Q2Может ли одна система управления батареей (BMS) автоматически обеспечивать работу как бортового блока, так и запуска двигателя?

Не стоит так предполагать. Аккумуляторная батарея для дома и стартерная батарея имеют разные профили нагрузки. Запуск двигателя следует проверять отдельно, сравнивая напряжение стартера, пусковой ток, продолжительность тока и точные характеристики системы управления батареей (BMS).

Q3Означает ли наличие порта CAN, что система управления батареей (BMS) будет работать со всеми устройствами NMEA 2000?

Нет. Интерфейс, протокол, необходимые PGN-файлы и сопоставление данных должны быть совместимы с целевым оборудованием. Заявления о сертификации продукта также должны быть проверены для конкретного устройства.

Q4Является ли морская система управления зданием (BMS) автоматически водонепроницаемой?

Нет. Проверьте указанный в документации класс защиты от воздействия окружающей среды или степень защиты от проникновения влаги для конкретного продукта. Корпус и вся установка аккумуляторного блока также способствуют защите окружающей среды.

Q5Можно ли просто соединить несколько литий-ионных аккумуляторных батарей для бытовых нужд параллельно?

Не только потому, что у них одинаковое номинальное напряжение. Необходимо подтвердить соответствие батарейного блока, условия напряжения, распределение тока, защиту, проводку и убедиться, что точная конфигурация BMS/системы поддерживает запланированную параллельную архитектуру.

О программе DALY

Компания DALY разрабатывает и производит системы управления литий-ионными батареями для OEM-производителей, производителей аккумуляторных блоков и системных интеграторов. Для морских проектов, использующих бытовые батареи, рекомендуемая система управления батареями должна выбираться исходя из фактической конфигурации батареи, электрической нагрузки, системы зарядки, требований к связи и условий установки, а не только на основании названия приложения.

Запросить обзор вариантов выбора системы управления батареями для морских жилых домов

Отправьте в DALY информацию о вашей батарее, нагрузке, зарядке, параллельном подключении, условиях окружающей среды и связи. Техническая команда сможет проанализировать ваши требования и предоставить рекомендации по выбору системы управления батареей (BMS), соответствующую документацию по продукту и коммерческое предложение.

• Электронная почта:dalybms@dalyelec.com