Akunhallintajärjestelmät (BMS) ovat välttämättömiä akkujen turvallisuuden ja pitkäikäisyyden varmistamiseksi. Ne seuraavat jännite- ja virtatasoja vaurioiden ehkäisemiseksi ja optimaalisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi. Turvallisten käyttörajojen laskeminen on ratkaisevan tärkeää tehokkaan BMS-järjestelmän suunnittelussa.

Jänniterajat

Jänniterajat määrittelevät enimmäis- ja vähimmäisjännitteet, joita akkukenno voi turvallisesti käyttää. Näiden rajojen ylittäminen voi aiheuttaa vahinkoa tai lyhentää akun käyttöikää. Tyypillisesti valmistajat määrittelevät turvallisen jännitealueen kullekin solutyypille.

Yläjännitteen laskemiseksi nimellisjännite kerrotaan turvakertoimella, joka on usein noin 1,05-1,10. Esimerkiksi jos solun nimellisjännite on 3,7 V, suurin turvallinen jännite voi olla noin 4,1 V-4,2 V.

Vastaavasti alempi jänniteraja asetetaan kertomalla nimellisjännite alle 1:llä, kuten 0,95:llä. 3.7 voltin kennossa turvallinen vähimmäisjännite voi olla noin 3.5 V.

Nykyiset kynnysarvot

Nykyinen raja määrittää maksimilataus- ja purkautumisasteet. Nämä raja-arvot suojaavat akkua ylikuumenemiselta ja kapasiteetin menetykseltä. Suurin jatkuva virta on yleensä valmistajan määrittelemä.

Turvallisten virtarajojen laskeminen edellyttää akun kapasiteetin (mitattuna Ah) ja suositellun C-nopeuden huomioon ottamista. Esimerkiksi 10Ah:n akku ja 1C:n suositeltu C-nopeus kestävät turvallisesti 10A:n jatkuvan virran.

Lyhyen aikavälin ylivirtavirrat voivat olla suurempia, mutta ne eivät saa ylittää valmistajan määrittämiä huippuvirtaluokituksia. Nykyisten raja-arvojen asianmukainen asettaminen takaa turvallisen käytön korkeissa kuormitusolosuhteissa.

Yhteenveto turvallisista raja-arvoista

  • Jännite: 95-105% nimellisjännitteestä
  • Purkuvirta: Arvon mukaiseen C-arvoon asti
  • Latausvirta: Valmistajan ilmoittamalla tavalla
  • Seurataan säännöllisesti turvallisuuskynnyksiä