Com os recentes avanços tecnológicos, os engenheiros precisavam encontrar uma maneira ideal de alimentar suas criações inovadoras. Robôs de logística automatizados, bicicletas elétricas, patinetes, aspiradores e dispositivos inteligentes para locomotivas precisam de uma fonte de energia eficiente. Após anos de pesquisa e tentativas, os engenheiros concluíram que um tipo de sistema de bateria se destaca dos demais: o sistema inteligente de gerenciamento de baterias (BMS). A bateria BMS padrão possui um ânodo de lítio e apresenta um nível de inteligência semelhante ao de um computador ou robô. Um sistema BMS responde a perguntas como: "Como o robô de logística saberá que precisa recarregar?". O que diferencia um módulo BMS inteligente de uma bateria padrão é a capacidade de avaliar seu nível de energia e se comunicar com outros equipamentos inteligentes.

O que é um BMS inteligente?

Antes de definir um BMS inteligente, é importante entender o que é um BMS padrão. Resumidamente, um sistema de gerenciamento de baterias de lítio comum ajuda a proteger e regular uma bateria recarregável. Outra função de um BMS é calcular dados secundários e, em seguida, reportá-los posteriormente. Então, como um BMS inteligente difere de um sistema de gerenciamento de baterias comum? Um sistema inteligente tem a capacidade de se comunicar com o carregador inteligente e, em seguida, recarregar-se automaticamente. A logística por trás de um BMS ajuda a prolongar a vida útil da bateria e maximizar sua funcionalidade. Assim como um dispositivo comum, um BMS inteligente depende muito do próprio sistema inteligente para funcionar. Para atingir a funcionalidade máxima, todas as partes devem trabalhar juntas em sincronia.

Os sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) foram inicialmente (e ainda são) usados ​​em laptops, câmeras de vídeo, leitores de DVD portáteis e produtos domésticos similares. Após o aumento do uso desses sistemas, os engenheiros quiseram testar seus limites. Assim, começaram a implementar sistemas BMS em motocicletas elétricas, ferramentas elétricas e até mesmo robôs.

O hardware e os soquetes de comunicação

O principal fator que impulsiona um BMS é o hardware aprimorado. Esse hardware permite que a bateria se comunique com outras partes do BMS, como o carregador. Além disso, o fabricante adiciona uma das seguintes interfaces de comunicação: RS232, UART, RS485, CANBus ou SMBus.

A seguir, uma análise de quando cada uma dessas portas de comunicação entra em ação:

• Pacote de baterias de lítioO BMS com RS232 é normalmente usado em UPS em estações de telecomunicações.
• Baterias de lítio com BMS RS485 são geralmente utilizadas em usinas de energia solar.
• A bateria de lítio com BMS CANBus é geralmente usada em scooters e bicicletas elétricas.
• A bateria de lítio com BMS UART é amplamente utilizada em bicicletas elétricas, e

Uma análise detalhada de uma bateria de lítio para bicicleta elétrica com BMS UART.

Um BMS UART típico possui dois sistemas de comunicação:

• Versão: RX, TX, GND
• Versão 2: Vcc, RX, TX, GND

Qual a diferença entre os dois sistemas e seus componentes?

Os controles e sistemas BMS realizam a transferência de dados através de TX e RX. TX envia os dados, enquanto RX os recebe. É crucial que o BMS de íon-lítio possua GND (terra). A diferença entre o GND da versão um e da versão dois é que, na versão dois, o GND foi atualizado. A versão dois é a melhor opção se você planeja adicionar um isolador óptico ou digital. Para adicionar qualquer um dos dois, você precisará de Vcc, que faz parte apenas do sistema de comunicação UART da versão dois do BMS.

Para ajudar você a visualizar os componentes físicos de um BMS UART com VCC, RX, TX e GND, incluímos a representação gráfica abaixo.

O que diferencia este sistema de gerenciamento de baterias de íon-lítio dos demais é a possibilidade de monitorá-lo em tempo real. Mais especificamente, você pode verificar o estado de carga (SOC) e o estado de saúde (SOH). No entanto, esses dados não são obtidos apenas olhando para a bateria. Para coletá-los, é necessário conectá-la a um computador ou controlador especializado.

Aqui está um exemplo de uma bateria Hailong com BMS UART. Como você pode ver, o sistema de comunicação está coberto por uma proteção externa para garantir segurança e usabilidade. Com a ajuda de um software de monitoramento de bateria, revisar as métricas da bateria em tempo real é bastante fácil. Você pode usar um cabo USB para UART para conectar a bateria ao seu computador. Uma vez conectada, abra o software de monitoramento BMS no seu computador para ver as informações específicas. Aqui você encontrará dados importantes como a capacidade da bateria, temperatura, tensão das células e muito mais.

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