Welche Größe BMS brauche ich für mein Lithium-Batteriepaket?

Welche Größe BMS brauche ich für mein Lithium-Batteriepaket?Die Antwort hängt von mehr als nur der Batteriekapazität ab. Ein BMS sollte die Batteriechemie, die Reihenkonfiguration, den Dauerstrom, den Spitzenstrom, den Ladestrom und die tatsächlichen Betriebsbedingungen des Geräts abstimmen.

Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Fragen, die Ingenieure und Produktentwickler vor der Auswahl eines BMS berücksichtigen sollten.

Was bedeutet "BMS-Größe"?

Wenn Leute über die BMS-Größe sprechen, meinen sie meist zwei Dinge: Spannung und Stromangabe.

Der Spannungswert muss der Serienkonfiguration der Batterie entsprechen. Zum Beispiel verwendet eine 3S-Lithium-Ionen-Batterie drei Zellen in Serie, während ein 4S-Pack vier verwendet.

Ein geeignetes BMS muss daher sowohl die Batteriespannung als auch die reale elektrische Last anpassen.

Die falsche Spezifikation kann während des normalen Betriebs zum Auslösen des Überstromschutzes führen oder verhindern, dass das Batteriepaket mit dem vorgesehenen Gerät richtig funktioniert.

Wie passe ich das BMS an die Batteriespannung an?

Beginnen Sie mit der Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen.

Für gängige Lithium-Ionen- oder Lithiumpolymerzellen mit einer Nennspannung von etwa 3,6–3,7 V:

Zellkonfiguration	Nominale Packspannung
1S	3,6–3,7V
2S	7,2–7,4V
3S	10,8–11,1V
4S	14,4–14,8V
6S	21,6–22,2V

Das BMS sollte die gleiche Serienanzahl und Chemie wie die Batteriezellen unterstützen.

Auch die Batteriechemie ist wichtig. Li-Ion-, LiPo- und LiFePO4-Batterien verwenden unterschiedliche Spannungsbereiche und Schutzschwellenwerte, daher sollte ein BMS nicht nur anhand der Anzahl der Zellen ausgewählt werden.

Wie viel BMS-Strom brauche ich?

Der BMS-Stromwert sollte auf dem tatsächlichen Strom des Geräts basieren und nicht nur auf der Batteriekapazität.

Für eine grundlegende DC-Last:

Strom = Leistung ÷ Spannung

Zum Beispiel, wenn eine 12V-Batterie ein 72W-Gerät mit Strom versorgt:

72W ÷ 12V = 6A

Der ungefähre Laststrom beträgt 6A.

Wenn der maximale Dauerstrom 8A beträgt, kann die Wahl eines BMS, das genau mit 8A bewertet ist, sehr geringe Betriebsmarge lassen.

Die endgültige BMS-Aktuellbewertung sollte außerdem berücksichtigen:

• PCB-Temperatur
• Drahtgröße
• Steckerstromwert
• Batteriegehäuse
• Betriebstemperatur
• Tatsächlicher Duty-Cycle

Für eine ausführlichere Erklärung können Sie diesen Abschnitt intern verlinken mitWie man den BMS-Strom für ein Lithium-Batteriepaket berechnet.

Sollte ich eine BMS basierend auf kontinuierlichem oder Spitzenstrom wählen?

Du musst beide überprüfen.

Der Dauerstrom ist der Strom, der während des normalen Betriebs über einen längeren Zeitraum benötigt wird.

Spitzenstrom ist ein höherer Strom, der kurzzeitig während:

• Motorstart
• Drahtlose Übertragung
• LTE- oder 5G-Verbindung
• Pumpenstart
• Start des Kompressors
• Servobewegung

Zum Beispiel kann ein Gerät kontinuierlich 5A ziehen, aber während des Starts für zwei Sekunden 12A benötigen.

In dieser Situation muss das BMS die normale 5A-Last tragen und auch den 12A-Peak tolerieren, ohne einen Überstromschutz auszulösen.

Spitzenstrom, Spitzendauer, Schutzschwelle und Erkennungsverzögerung sollten alle überprüft werden.

Du kannst diesen Abschnitt intern verlinken mitWas ist der Unterschied zwischen Dauerstrom und Pulsstrom?

Ist ein BMS mit höherem Ampere immer besser?

Nein.

Ein 30A BMS bedeutet nicht automatisch, dass das komplette Batteriepaket sicher 30A liefern kann.

Die Batteriezellen unterstützen möglicherweise nur 10A, oder der Stecker und die Kabel haben niedrigere Stromgrenzen.

Der gesamte aktuelle Verlauf sollte betrachtet werden:

Zellen → BMS → Drähte → Stecker → Gerät

Jedes Teil muss den erforderlichen Strom tragen.

Aus diesem Grund ist es keine gute Akkudesignstrategie, einfach den höchsten verfügbaren BMS-Strom zu wählen.

Bestimmt die Batteriekapazität die Größe des BMS?

Nicht direkt.

Die Batteriekapazität wird in Amperestunden, oder Ah, gemessen, während der BMS-Strom in Ampere, oder A, gemessen wird.

Zwei 20-Ah-Akkus können völlig unterschiedliche BMS-Designs erfordern.

Ein 20-Ah-Akku kann ein Überwachungsgerät mit Strom versorgen, das nur 2A zieht.

Eine weitere 20-Ah-Batterie kann einen Motor mit Strom versorgen, der kontinuierlich 25A benötigt.

Die Batteriekapazität ist gleich, aber der Strombedarf ist völlig anders.

Deshalb benötigt eine 100-Ah-Batterie nicht automatisch ein 100-A BMS.

Welche anderen BMS-Spezifikationen sollte ich überprüfen?

Spannung und Strom sind nur ein Teil der BMS-Auswahl.

Parameter	Was bestätigt werden soll
Batteriechemie	Li-ion, LiPo, LiFePO4
Serienanzahl	1S, 2S, 4S, 16S usw.
Dauerstrom	Maximale Normallast
Spitzenstrom	Maximale temporäre Last
Ladestrom	Maximale Ladeleistung
Temperaturmessung	NTC-Menge und Lage
Zellbalancierung	Ob ein Balancing erforderlich ist
Kommunikation	UART, SMBus, CAN, RS485
Steckverbinder	Stromangabe und Pin-Definition

Für weitere Informationen zum BMS-Schutz und Überwachungsfunktionen können Sie verlinken:Was macht ein BMS in einem Lithium-Batteriepaket?

Welche Informationen sollte ich an einen Batteriehersteller schicken?

Für ein individuelles Batterieprojekt sollten Sie dem Hersteller die tatsächlichen Batterie- und Lastanforderungen mitteilen.

Nützliche Informationen umfassen:

• Batteriespannung
• Erforderliche Kapazität
• Dauerstrom
• Spitzenstrom
• Spitzenzeit
• Ladestrom
• Betriebstemperatur
• Steckverbindertyp
• Kommunikationsanforderungen
• Verfügbare Batteriemaße

Die frühzeitige Bereitstellung dieser Informationen erleichtert es, BMS, Batteriezellen, Kabel, Stecker und Schutzeinstellungen korrekt abzustimmen.

Bei GLOFLUX können Zellen, BMS oder Schutzschaltung, Drähte, Steckverbinder, NTC, mechanische Struktur und Lastanforderungen gemeinsam bewertet werden, um ein individuelles Lithium-Batteriepaket zu entwickeln.

Endgültige Antwort: Welche BMS-Größe brauche ich?

Das korrekte BMS sollte zunächst mit der Batteriechemie und der Serienkonfiguration übereinstimmen.

Anschließend sollte er den erforderlichen Dauerstrom, Spitzenstrom und Ladestrom mit einer geeigneten Betriebsmarge unterstützen.

Wählen Sie ein BMS nicht nur nach Batteriekapazität oder wählen Sie einfach die höchste verfügbare Stromstärke.

Ein zuverlässiges Batteriedesign sollte das gesamte System berücksichtigen, einschließlich Zellen, BMS, Kabel, Steckverbinder, Ladegerät, thermischen Bedingungen und tatsächlichem Lastverhalten.

Wenn diese Parameter klar sind, wird die Wahl des richtigen BMS viel einfacher.

FAQ

Kann ich ein 20A BMS für eine 10A-Last verwenden?
Ja, wenn Spannung, Chemie, Schutzeinstellungen, Zellen, Kabel und Stecker kompatibel sind.

Was passiert, wenn mein BMS-Current Rating zu niedrig ist?
Das BMS kann bei normaler Nutzung überhitzen oder einen Überstromschutz auslösen.

Braucht eine 100Ah-Batterie ein 100A BMS?
Nein. Batteriekapazität und BMS-Strom sind unterschiedliche Parameter.

Muss ich den Motorstartstrom einbeziehen?
Ja. Der Startstrom kann viel höher sein als der normale Betriebsstrom und sollte separat überprüft werden.

Kann ich dasselbe BMS für Li-Ionen- und LiFePO4-Akkus verwenden?
In der Regel nicht, es sei denn, das BMS ist speziell für beide Batteriechemien konzipiert oder konfigurierbar.

Sollte der Ladestrom auch mit dem BMS übereinstimmen?
Ja. Das BMS muss sowohl den erforderlichen Ladestrom als auch den Entladestrom unterstützen.