Перейти к содержимому

1. Технические характеристики

Редактировал(а) Admin 2025/02/20 13:06

Технические характеристики

1735234124855-178.png

Устройство BMS Main 3 является контроллером модульной BMS (battery management system, системы управления батареей) и выполняет следующие функции:

  • cбор информации о напряжении и температуре ячеек аккумуляторной батареи с устройств BMS Logic;
  • измерение тока через батарею;
  • защиту батареи путём размыкания цепей заряда и разряда в случае перезаряда, глубокого разряда, короткого замыкания, перегрева, переохлаждения батареи и при других условиях;
  • определение состояния батареи (уровня заряда, степени работоспособности, эффективной ёмкости, внутреннего сопротивления ячеек и др.);
  • управление балансировкой ячеек батареи;
  • информационное взаимодействие с другими устройствами (зарядной станцией, панелями индикации, контроллером транспортного средства и др.).

Устройство BMS Main 3 гибко настраивается и может работать с различными типами литий-ионных батарей: LFP (LiFePO4 и LiFeYPO4), LCO (LiCoO2), LMO (LiMn2O4), NMC (LiNiMnCoO2), NCA (LiNiCoAlO2), LTO (Li4Ti5O12) и др.

Примечание: BMS Main 3 и BMS Main 3X являются разными продуктами, основанные на одной плате, но использующие разное встроенное ПО. Для изменения типа устройства достаточно обновиться на соотвествующее встроенное ПО.

Характеристики

ПараметрЗначение
Питание
Напряжение питания, Вот 9 до 32
Потребляемый ток при напряжении питания 24 В, мА, не более150
Сигнал KEYRUN или CHARGE_ON включения устройства, В, не менее8,5
Масштабирование
Количество подключаемых устройств BMS Logic, шт., не более40
Количество подключаемых ячеек, шт., не более720
Средства управления
Количество программируемых ключей для управления контакторами (9-32В, 2,5А), шт.6
Количество программируемых дискретных входов (типа «сухой контакт»), шт.6
Количество программируемых дискретных входов 9-32В, шт.2
Количество программируемых дискретных выходов (типа «открытый сток», 40В, 1А), шт.4
Датчики
Количество подключаемых датчиков тока (по две сигнальной линии на каждый датчик), шт.3

Погрешность измерения сигналов с датчиков тока, В, не более

При температуре окружающей среды 25±5 ºС

0,001
Поддерживаемые типы датчика тока

Двунаправленный с напряжением питания 5 В

(LEM серии HASS, HTFS, DHAB или аналоги)

Количество входов измерения высокого напряжения (по две сигнальные линии на каждый вход), шт.2
Диапазон измерения высокого напряжения, Вот 10 до 1000
Погрешность измерения высокого напряжения, В, не более± 2
Количество подключаемых внешних датчиков температуры (термисторов 100 кОм), шт.2

Погрешность измерения температуры с помощью внешних датчиков температуры, ºС, не более

В диапазоне измерения от минус 20 до плюс 85 ºС

± 2
Погрешность измерения температуры устройства с помощью встроенного датчика температуры, ºС, не более± 2
Погрешность измерения относительной влажности с помощью встроенного датчика влажности, %, не более± 10
Контроль целостности высоковольтной сети (HVIL)
Ток в цепи контроля целостности высоковольтной сети, мА, типичное25
Суммарное сопротивление в цепи контроля целостности высоковольтной сети, Ом, не более200
Интерфейсы
Количество интерфейсов USB, шт.1
Скорость USB, Мбит/с12
Количество интерфейсов CAN, шт.3
Скорость CAN, кбит/сек125, 250 (по умолчанию), 500, 1000
Количество интерфейсов RS-485, шт.2
Скорость RS-485, бит/с600, 1200, 2400, 4800, 9600 (по умолчанию), 19200, 38400, 57600, 115200
Выходное напряжение источника CAN2, В5,0 ± 0,5
Выходной ток источника питания CAN2, мА, не более400
Подключение дополнительного интерфейсного модуля расширенияBMS Wi-Fi, BMS GSM, BMS LANmodule
Тип разъемов X1-X9Hirose ZE05
Тип разъемов X11-X14Molex серия Micro-Fit
Гальваническая изоляция

Номинальное напряжение изоляции, ВRMS, не менее

Условия: длительность 1 минута, переменный ток 50 Гц, 1) между разъёмами интерфейсов CAN1, RS-485-1, дискретных входов/выходов и цепями питания устройства, 2) между разъёмами интерфейсов CAN1, RS-485-1, дискретных входов/выходов и цепями измерения высокого напряжения, 3) между цепями питания устройства и цепями измерения высокого напряжения

3500
Масса и габаритные размеры
Габариты (длина × ширина × высота), мм200 × 123 × 12
Масса, г, не более160 ± 5
Условия эксплуатации
Диапазон рабочих температур, °Сот -40 до +85

Габаритные и установочные размеры

1733310978839-565.png 1733310978846-154.png

Описание возможностей

Питание устройства BMS Main 3 осуществляется от внешнего источника, имеющего выходное напряжение в диапазоне от 9 до 32В (разъём X1). Включение устройства выполняется при наличии питания и подаче сигнала KEYRUN или CHARGE_ON уровнем не менее 8,5В.

К BMS Main 3 может быть подключено до 40 измерительных устройств BMS Logic 12, BMS Logic 18, BMS Logic RET (разъём X9), при этом максимальное напряжение батареи может достигать 3000В (из расчёта, что подключается 720 ячеек с максимальным напряжением 4,2В).

Устройство BMS Main 3 может управлять 6-ю контакторами (разъём X2). Для управления используются интеллектуальные ключи с контролем тока коммутации и собственной температуры, формирующие напряжение высокого уровня для питания обмоток контакторов.

Для управления режимами работы батареи в BMS Main 3 предусмотрено 8 дискретных входов (разъём X3), два из которых детектируют напряжение в диапазоне от 9 до 32В, остальные шесть подключаются к выходам типа «сухой контакт», «открытый коллектор» или «открытый сток» и детектируют замыкание сигнального входа на виртуальную землю устройства.

Устройство BMS Main 3 имеет дополнительные 4 дискретных выхода типа «открытый сток» (разъём X3) для выдачи управляющих команд во внешнюю схему.

К BMS Main 3 может быть подключено до 3-х датчиков тока с униполярным питанием +5В и двумя сигнальными линиями (разъём X5). Устройство совместимо с датчиками LEM серий HASS, HTFS, DHAB или аналогичными других производителей. С помощью двух или трёх датчиков тока может быть реализована сложная батарейная система (например, система питания инвертора со средней точкой и контролем тока в каждом из двух сегментов батареи).

Устройство имеет 2 канала измерения высокого (до 1000В) напряжения (разъёмы X11-X14). Используя эти каналы для измерения напряжения на силовой шине до контакторов и после контактов, устройство контролирует процесс предзаряда емкостей в нагрузке, а также определяет сваривание (залипание) контактов силовых контакторов.

К BMS Main 3 могут быть подключены 2 внешних термистора (разъёмы X5) для измерения температуры в батарейном контейнере и/или температуры силового контактора. Программное обеспечение устройства позволяет настроить защитное размыкание контактора при его перегреве.

Устройство непрерывно контролирует собственную температуру и влажность окружающего воздуха с помощью встроенных датчиков. Программное обеспечение BMS Main 3 позволяет настроить защитное размыкание всех контакторов при критически большой влажности окружающего воздуха.

В устройстве реализована схема активного контроля целостности высоковольтной сети (High voltage interlock loop, HVIL). BMS Main 3 выдаёт модулированный сигнал в токовую петлю и контролирует в ней величину тока (разъём X4). При расхождении измеренного и требуемого значений тока устройство размыкает силовые контакторы.

В устройстве BMS Main 3 имеются следующие интерфейсы:

  • USB – используется для настройки параметров устройства с помощью программы ElectricDeviceMonitor;
  • CAN1 – используется для информационного взаимодействия с внешним оборудованием (зарядной станцией, контроллером транспортного средства и др.);
  • CAN2 – используется для настройки параметров устройства с помощью программы ElectricDeviceMonitor и для информационного взаимодействия с устройствами индикации BMS Indication, BMS Display;
  • CAN3 – используется для информационного взаимодействия с другими контроллерами батарей (в батарейных системах, состоящих из нескольких параллельно соединённых батарей), а также с устройствами BMS Logic следующего поколения;
  • RS-485-1 – используется для информационного взаимодействия с внешним оборудованием по протоколу Modbus RTU;
  • RS-485-2 - используется для информационного взаимодействия с устройствами BMS Logic текущего поколения.

На плате устройства располагается разъём P2 для подключения коммуникационного модуля расширения: BMS Wi-Fi, BMS GSM или BMS LANmodule. С помощью этих модулей может выполняться настройка параметров устройства с помощью программы ElectricDeviceMonitor и осуществляться передача накопленных лог-файлов с состоянием батарейной системы на удалённый сервер.

Устройство может быть использовано в качестве контроллера нескольких батарейных модулей, соединённых параллельно и управляемых другими устройствами BMS Main 3. Для этого необходимо установить модифицированное встроенное ПО, изменяющее тип устройства на BMS Main 3X.

Типовая схема батарейной системы

На Рис.2 изображен пример функциональной схемы аккумуляторной батареи транспортного средства.

1733918018297-356.png

К устройству BMS Main 3 подключены:

  • внешний источник питания (External 9-32 power supply) – контакты X1.8 (VIN), X1.2 (GND), X1.3 (KEYRUN);
  • 4 измерительных устройства BMS Logic 12 – контакты X9.4 (LOGIC_5V), X9.3 (GND), X9.2 (LOGIC_A), X9.1 (LOGIC_B);
  • датчик тока на эффекте Холла (Current sensor), например, HASS 300-S – контакты X5.1 (CS1_5V), X5.2 (GND), X5.7 (CS1_IN1), X5.8 (CS1_REF_IN2);
  • контактор предзаряда (Precharge contactor) – контакты управления X2.5 (CONT1_OUT), X2.1 (GND);
  • основной контактор (минус батарей, Main contactor) – контакты управления X2.6 (CONT2_OUT), X2.2 (GND), контакты обратной связи X3.9 (DIN1_SIGNAL), X3.1 (DIO_GND);
  • комбинированный контактор заряда-разряда (плюс батареи, Charging/Discharging contactor) - контакты управления X2.7 (CONT3_OUT), X2.8 (GND), контакты обратной связи X3.10 (DIN2_SIGNAL), X3.2 (DIO_GND);
  • высоковольтная шина до контакторов – контакты X11.1 (IN1+), X12.1 (IN1-);
  • высоковольтная шина после контакторов – контакты X13.1 (IN2+), X14.1 (IN2-);
  • контроллер транспортного средства (Vehicle controller) – контакты шины CAN1 X6.1 (CAN1_H), X6.2 (CAN1_L), X6.3 (CAN1_RS485_1_GND).