1. Технические характеристики

Редактировал(а) Admin 2025/02/12 11:41

Technical specifications

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

Параметр	Значение
Питание
Напряжение питания, В	от 9 до 32
Потребляемый ток при напряжении питания 24 В, мА, не более	150
Сигнал KEYRUN или CHARGE_ON включения устройства, В, не менее	8,5
Масштабирование
Количество подключаемых устройств BMS Logic, шт., не более	40
Количество подключаемых ячеек, шт., не более	720
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, В	от 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, типичное	25
Суммарное сопротивление в цепи контроля целостности высоковольтной сети, Ом, не более	200
Интерфейсы
Количество интерфейсов USB, шт.	1
Скорость USB, Мбит/с	12
Количество интерфейсов CAN, шт.	3
Скорость CAN, кбит/сек	125, 250 (по умолчанию), 500, 1000
Количество интерфейсов RS-485, шт.	2
Скорость RS-485, бит/с	600, 1200, 2400, 4800, 9600 (по умолчанию), 19200, 38400, 57600, 115200
Выходное напряжение источника CAN2, В	5,0 ± 0,5
Выходной ток источника питания CAN2, мА, не более	400
Подключение дополнительного интерфейсного модуля расширения	BMS Wi-Fi, BMS GSM, BMS LANmodule
Гальваническая изоляция
Номинальное напряжение изоляции, В_RMS, 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), мм	200 × 123 × 12
Масса, г, не более	160 ± 5
Условия эксплуатации
Диапазон рабочих температур, °С	от -40 до +85

Габаритные и установочные размеры

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.

Typical battery system diagram

Figure below shows an example of a functional diagram of a vehicle battery.

The following are connected to the BMS Main 3 device:

external power supply 9-32V – contacts X1.8 (VIN), X1.2 (GND), X1.3 (KEYRUN);
4 BMS Logic 12 measuring devices – contacts X9.4 (LOGIC_5V), X9.3 (GND), X9.2 (LOGIC_A), X9.1 (LOGIC_B);
Hall-effect current sensor, for example, HASS 300-S – contacts X5.1 (CS1_5V), X5.2 (GND), X5.7 (CS1_IN1), X5.8 (CS1_REF_IN2);
precharge contactor – control contacts X2.5 (CONT1_OUT), X2.1 (GND);
main contactor (battery minus) – control contacts X2.6 (CONT2_OUT), X2.2 (GND), feedback contacts X3.9 (DIN1_SIGNAL), X3.1 (DIO_GND);
combined charge-discharge contactor (battery plus) – control contacts X2.7 (CONT3_OUT), X2.8 (GND), feedback contacts X3.10 (DIN2_SIGNAL), X3.2 (DIO_GND);
high-voltage bus before contactors – contacts X11.1 (IN1+), X12.1 (IN1-);
high-voltage bus after contactors – contacts X13.1 (IN2+), X14.1 (IN2-);
vehicle controller – contacts CAN1 bus X6.1 (CAN1_H), X6.2 (CAN1_L), X6.3 (CAN1_RS485_1_GND).