Kun Róbert (szerk.)

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Fejezetek a villamosenergia-rendszerek, az elektrokémiai és további energiatárolási technológiák témaköréből


3.3. Akkumulátorok külső védelme – akkumulátorfelügyeleti rendszer (BMS)

Az akkumulátorfelügyeleti vagy más nevén akkumulátormenedzsment-rendszer (Battery Management System, BMS) olyan eszköz, amely az akkumulátorcsomag felügyeletére szolgál. Az akkumulátorcsomag általában sorosan és párhuzamosan kapcsolt egyedi akkumulátorcellák sokaságát tartalmazza. A BMS lehetővé teszi a feszültség- és az áramerősség-értékek meghatározott tartományban tartását. Az akkumulátor működtetése során folyamatosan szabályoz és paraméter-túllépés esetén már biztonsági beavatkozást tesz [4].
 
A BMS által biztosított felügyelet általában a következőket foglalja magában:
  • az akkumulátor felügyelete (pl.: feszültség, áramerősség, hőmérséklet),
  • az akkumulátor védelmének biztosítása (pl.: túltöltés és túlterhelések ellen),
  • az akkumulátor működési állapotának becslése (pl.: élettartambecslés),
  • az akkumulátor teljesítményének folyamatos optimalizálása,
  • az üzemállapot jelentésének továbbítása külső eszközöknek,
  • a járműből érkező parancsok végrehajtása (például teljesítményleadás, safe-state-be kapcsolás).
Ebben az esetben az „akkumulátor” kifejezés a teljes csomagot jelenti, a felügyeleti és vezérlési funkciók azonban kifejezetten az egyes cellákra vagy a moduloknak nevezett cellák csoportjaira vonatkoznak a teljes akkumulátorcsomagban. A műszaki gyakorlatban jelenleg az újratölthető Li-ion-cellák, -akkumulátorok rendelkeznek a legnagyobb energiasűrűséggel. Számos termékben – a laptopoktól az elektromos járművekig – az akkumulátorcsomagok igen széles választéka érhető el. Habár a tervezett működési körülmények között kiválóan teljesítenek, a biztonságos működési tartományon (Safe Operating Area, SOA) kívül történő üzemeltetésük kockázatot jelent, ami az akkumulátor teljesítményének romlásától egészen a kifejezetten veszélyes következményekig terjedhet. Mindezekből adódóan a BMS-nek kiemelten fontos, gyakran kihívást jelentő feladata van, hiszen a felügyelet a villamos paraméterek figyelésén és szabályozásán túl kiterjedhet számos más területre, mint például a hűtésre, illetve fűtésre. Az akkumulátorfelügyeleti rendszereknek nincs rögzített vagy egyedi kritériumkészletük, amelyet kötelezően alkalmazni kell, ezt mindig az adott alkalmazási körülményhez igazítják [4].
A technológia tervezési hatóköre és a megvalósított jellemzők általában a következőkhöz kapcsolódnak:
  • Az akkumulátorcsomag költségei, összetettsége és mérete.
  • Az akkumulátor alkalmazása és minden biztonsági, élettartam- és garanciális szempont.
  • Különféle jogszabályokból származó tanúsítási kötelezettségek.
  • Megfelelő funkcionális biztonsági intézkedések.
A BMS-nek számos tervezési jellemzője ismeretes, amelyek közül az akkumulátorcsomag-védelem és a kapacitáskezelés a két alapvető jellemző. Az akkumulátorcsomag-védelemnek két kulcsfontosságú területe van a gyakorlatban: az elektromos védelem, amely azt jelenti, hogy megvédi az akkumulátort a SOA-n kívüli használattól, valamint a hővédelem, amely passzív és/vagy aktív hőmérséklet-szabályozást foglal magában azért, hogy fenntartsa a biztonságos működési tartományon belüli üzemállapotot [4].
 

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 126 9

A kötet átfogó, horizontális tematikával vezeti be az olvasót az akkumulátor értéklánc teljes spektrumába: bemutatja a villamosenergia-piac működését, a telepített energiatárolási megoldásokat, az akkumulátorok járműipari alkalmazása terén az alternatív hajtásláncok felépítését és kulcskomponenseit, valamint részletesen tárgyalja a Li-ion akkumulátorok felépítését, működését, gyártástechnológiáját és a legfrissebb fejlesztési irányokat. Áttekintést nyújt továbbá az akkumulátorok biztonságtechnikájáról, diagnosztikai eljárásairól és az újrahasznosítás legfontosabb szempontjairól. Az olvasó átfogó képet kaphat az elektrokémiai energiatárolás technológiai hátteréről, a mobilitási és telepített tárolási megoldások térnyeréséről, az akkumulátoripar hazai és globális fejlődési irányairól, valamint az ezekhez kapcsolódó lehetőségekről, kihívásokról és szabályozási kérdésekről. A kötet az akkumulátorgyártás alaplépéseitől a jármű- és energiarendszer-integrációig, a töltőinfrastruktúrától a biztonságtechnikai, gazdasági és jogi aspektusokig számos kapcsolódó területet is tárgyal. Hasznos olvasmány lehet gépész-, villamos- és vegyipari mérnökök, mechatronikai és gazdasági szakemberek, autóipari és energiaipari szereplők, valamint a közszféra és az oktatás területén dolgozók számára – de mindazoknak is, akik naprakész, rendszerszintű tudást keresnek az energiatárolás és az elektromobilitás dinamikusan fejlődő világában. A kötet elkészítését a Magyar Akkumulátor Szövetség támogatta.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kun-energiatarolasi-es-akkumulatoripari-alapismeretek//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave