Principles of selecting a BMS for a battery pack

The most important information contained in the content:

  • Types of cells
  • Number of cells in a pack marked S-series and P-parallel
  • Maximum continuous current for discharge and charge
  • Balancers and balancing current
  • Temperature probe
  • BMS Standard and Smart
  • BMS for operation with a frequency converter (inverter)

What will you learn from this article:

From the article you will learn about the types of cells and the possibilities of their series and parallel connection. As a result of connecting the cells of the right type, you will receive tips on the selection of BMS depending on the charging and discharging current. Improving the efficiency and extending the service life of the pack improves cell balancing – you will learn about the purpose of balancing and the type of balancers used. Increasing the safety of the work of packs is associated with the use of temperature probes. Ease and convenience of use is associated with the use of standard BMS and the Smart version. Large packs and the BMSs used in them ensure cooperation with Inverters (inserters) – the principles of this cooperation are described in this article.

Here are some simple rules to help you choose the right BMS for the package you are designing.

  • Type of cells. Due to the different operating range voltages for different cells, it is necessary to choose a BMS designed for the correct cell type. For example, a BMS for LiFePO4 cells will protect an operating range between 2.5 and 3.65V per cell, while one designed for LI-Ion cells will protect 2.7 to 4.25V. It is not possible to use them interchangeably. Some of the BMS available on the market allow you to select the cell type, but you should check whether this option is available before purchasing.
  • Number of cells in the package. Each BMS is adapted to the specific number of cells it supports. This information is given in the BMS symbol. As with cell types, some BMSs allow you to select the number of cells within a certain range (sometimes even suggest a number), while in others the number of cells is set by the manufacturer. Always check to see if the BMS can handle the number of cells you want.
    When talking about the number of cells, we are talking about cells connected in series. It does not matter how many cells are connected in parallel. Both the 10S1P pack and the 10S8P pack will need a 10S BMS.

NOTE: The markings read from the BMS may be simplified. The BMS shown in the picture supports 8-24 Li-FePO4 cells, but only 8-21 Li-Ion cells. Always check the data sheet or technical description.

  • Maximum continuous discharge and charge current. This is the highest current that we plan to draw from the pack continuously or with which we intend to charge it. This means drawing or charging for a time longer than the dozen or so seconds sometimes needed to start the connected device. Each BMS allows for momentary exceedances of this value and, for example, drawing 50-60A current for a few seconds from a 40A BMS will not destroy it, but if this time is longer or the current increases, the BMS will be damaged beyond warranty. A separate issue concerns BMS operating in systems that are discharged or charged for a long time with currents close to the maximum value. This situation most often occurs with power banks in photovoltaic installations. Here, you should choose a BMS with a current at least 30% higher than the planned parameters. You should also take care of its proper cooling.

    This results from the principle of no connection between the capacity of the cells used and the required BMS operating current, which is selected solely for the planned operating conditions.

    Both a system with powerful 600Ah cells and a small 20A BMS used to support small lighting for many weeks, and a system with small 20Ah cells and a large 200A BMS in a scooter, will be correct. It all depends on the application.

 

  • Balancer and balancing current. Cell balancing is an additional function of BMS that allows to compensate for discrepancies between cells. Very often the names BMS and Balancer are used interchangeably. This is a mistake. These are two different devices, although currently most manufactured BMS are equipped with a balancer function. Balancers are divided into passive ones, which equalize the cell voltages only during cell charging, and active balancers, operating with much higher currents regardless of whether the cells are charged, discharged or stored. Passive balancers are sufficient for packs with smaller capacity, made of new, selected cells. Active balancers work much more effectively, they may be necessary for large cells, especially if we expect discrepancies in capacities and charging characteristics. The disadvantage of active balancers is their much higher price. An interesting solution is to use a cheaper BMS with a passive balancer and possibly later add a separate active balancer if it turns out that after a certain period of use the passive balancer is no longer sufficient.

 

  • Temperature probe. Currently, almost all BMS are equipped with one or more temperature probes. They provide additional protection for the system in the event of detecting cell overheating. They are also used in more advanced solutions to block the possibility of charging lithium cells at negative temperatures.

Type of BMS. BMS Standard or SMART?

BMS Standard -does not require any maintenance during operation of the package. All the safety parameters are set in it at the factory, and it is practically “invisible” to us when connected. Its additional advantages are smaller size and weight, much lower resting current consumption – important if you anticipate longer battery storage periods, and, of course, a lower price. In the case of the BMS DALY, an additional advantage is total water and dust resistance.

BMS SMART – enables full monitoring of the built package. Virtually all parameters for the entire battery and individual cells are immediately available. Depending on the communication method and the software used, it is also possible to partially change them. BMS SMART, depending on the version, can cooperate with mobile devices (Bluetooth, WiFi), LCD touch screens, voltage indicators, PCs and other external devices. Their disadvantages are larger size, more complicated operation (if you want to use additional functions) and higher resting current consumption. For this reason, they are not recommended for packs with a capacity of less than 10Ah. All batteries equipped with BMS SMART should be periodically recharged during storage. Due to the presence of multiple connection slots, it is not possible to achieve the same degree of moisture protection as for ordinary BMS.

When choosing a SMART BMS, it is worth considering right away how we will monitor the data coming from it. If we only want to use the mobile app, it doesn’t matter much. All BMS of this type enable communication via BT.
A whole range of accessories is available for BMS SMART, such as:

  • LCD screens and voltage indicators
  • Switches
  • WiFi modules
  • Communication boards
  • Parallel modules for safe parallel connection of batteries
  • GPS modules
  • Heating mat control modules

Before purchasing a BMS, make sure that it supports the functions you require and is equipped with the appropriate sockets. Very often the same BMS (manufacturer series) have different software and equipment depending on the specifications set by the distributor.

BMS for work with inverters. Due to the very popular use of lithium cells for energy storage, special versions of BMS SMART have been developed for such applications. Their operating principle is the same as any BMS, but they have advanced CAN/RS485 communication functions, ready-made communication protocols with most inverters and many additional functions that facilitate correct configuration of the storage. We describe them in a separate article.

On-grid, zero-export i prawdziwy off-grid – czym się różnią?

 

Cecha

On-grid

Zero-export

Prawdziwy off-grid

Falownik pracuje równolegle z siecią OSD

Tak Tak Nie

Techniczna możliwość przepływu energii do sieci

Tak Zwykle tak Nie

Eksport ograniczany programowo/CT

Nie dotyczy Tak Niepotrzebny

Zgłoszenie źródła do OSD

Tak Tak, ze względu na techniczną możliwość oddawania energii Nie dotyczy źródła nieprzyłączonego do sieci. Energia może być tylko pobierana.

Praca podczas zaniku sieci

Standardowo nie Zależnie od konstrukcji Tak

Możliwość korzystania z sieci jako rezerwy

Tak Tak Tak, jeśli układ jest odpowiednio zaprojektowany

Możliwość pełnej lokalnej pracy bez Internetu

Zależy od urządzenia Zależy od urządzenia Tak

Kontrola OSD nad źródłem pracującym równolegle z siecią

Tak Tak Nie

Najważniejszy cel

Produkcja i współpraca z siecią Brak planowanego eksportu Autonomia i separacja od sieci

Najważniejsza różnica dotyczy technicznej możliwości przekazywania energii do sieci.

W systemie zero-export falownik nadal pracuje równolegle z siecią. Przekładnik CT mierzy kierunek przepływu energii, a falownik reguluje moc tak, aby ograniczać eksport.

W prawdziwym off-gridzie taka regulacja nie jest potrzebna, ponieważ energia z PV lub akumulatora nie ma elektrycznej drogi do sieci dystrybucyjnej.

Czy system off-grid trzeba zgłaszać do OSD?

Prawo energetyczne przewiduje procedurę zgłoszenia w przypadku przyłączenia mikroinstalacji do sieci dystrybucyjnej. Art. 7 ust. 8d⁴ odnosi się właśnie do podmiotu ubiegającego się o przyłączenie mikroinstalacji do sieci OSD.

Jeżeli więc instalacja PV i magazyn energii tworzą rzeczywiście autonomiczny system, który nie jest przyłączony do sieci jako źródło, nie jest wymagane takie zgłoszenie.

Dom nadal może posiadać normalne przyłącze energetyczne, licznik i umowę ze sprzedawcą energii.

Sieć może dostarczać energię dla potrzeb domu lub ładowania magazynu energii, ale fizycznie instalacja PV z magazynem nie może dostarczać energii do sieci.

Brak konieczności zgłoszenia do operatora poza oczywistym uproszczeniem formalności daje dostęp do znacznie szerszej oferty falowników. Nie musimy już ograniczać się do urządzeń znajdujących się w „Wykazie certyfikowanych urządzeń” PTPiREE — Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej.

Aby być w zgodzie z obowiązującymi przepisami trzeba dobrze zrozumieć co oznacza brak możliwości oddawania energii do sieci.

Większość falowników określanych przez producenta jako Offgrid lub Hybrid nie wyklucza całkowicie możliwości oddania energii do sieci. Jest ona tylko zablokowana z poziomu oprogramowania.

„Zero export” to nie zawsze off-grid

To bardzo ważne, ponieważ wiele urządzeń sprzedawanych jako hybrydowe posiada funkcję:
• Zero Export,
• Feed-in Disable,
• Export Limit.

Takie ustawienie samo w sobie nie oznacza jednak fizycznego odseparowania instalacji. Instalacja z takim falownikiem, o ile jest do niej podłączona sieć, powinna być zgłoszona do operatora pomimo włączonej opcji blokującej eksport.

W prawdziwym off-gridzie eksport nie powinien być „zabroniony programowo”, powinien być technicznie niemożliwy.

Jak upewnić się, że nasza instalacja nie może oddawać energii do sieci, a wiec nie wymaga zgłoszenia?

Istnieją dwie ścieżki postepowania.

O ile mamy jasna deklarację producenta falownika, że eksport energii nie jest technicznie możliwy, sprawa jest prosta. Takiej instalacji pomimo podłączenia do niej wejścia napięcia z sieci (dla celów uzupełniania niedoborów i ewentualnego ładowania magazynu) nie musimy zgłaszać.

Niestety oferta takich urządzeń jest bardzo ograniczona i nie są one często najtańsze.

Jeśli jednak nasz falownik ma tylko programowo blokowaną możliwość eksportu, musimy zaprojektować system tak, by go uniemożliwić.

Konieczne jest wtedy fizyczne przełączanie źródeł. Instalacja odbiorcza domu jest zasilana albo z sieci, albo z falownika.

To rozwiązanie jest szczególnie czytelne, ponieważ separacja nie zależy od działania algorytmu ani pomiaru CT.

Dobór wielkości elementów systemu off-grid

Podstawowym elementem instalacji są oczywiście panele fotowoltaiczne. Oczywiście, czym będzie ich więcej i będą miały wyższą moc, tym szybciej będziemy mogli naładować nasz magazyn. Pozostaje otwarte pytanie czy jest nam to faktycznie potrzebne.

Najlepiej więc jest najpierw określić pojemność magazynu potrzebną do zasilania domu przez określony czas, a dopiero wtedy zastanowić się nad mocą paneli i ich rozmieszczeniem.

Znając zapotrzebowanie naszego domu na energię elektryczną (warto przewidzieć nadmiar, gdyż prawdopodobnie zwiększymy jej zużycie, mając do dyspozycji „darmowy prąd”) możemy oszacować wielkość magazynu.

Jeśli np. nasz dom pobiera 5kWh energii na dobę, to przy założeniu zasilania off-grid przez dwa dni będziemy potrzebować magazynu ok 12-16kWh. Jeśli jest to 8-10kWh to rozsądnym wyborem będzie 25-30kWh. Do takich magazynów rozsądna będzie instalacja PV o mocy 6-10kWp.

Naszym zdaniem nie ma sensu budowanie przewymiarowanej instalacji PV, ani zbyt dużych magazynów. Da to wprawdzie własne zasilanie przez dodatkowych kilka dni w roku, ale nie będzie uzasadnione ekonomicznie.

Tu jest kluczowa zaleta budowy systemu off-grid. Ponieważ jesteśmy znacznie mniej ograniczeni kwestiami formalnymi, możemy instalacje rozbudowywać wg rzeczywistych potrzeb i obserwacji.

Przykładowo: jeśli widzimy, że nasz magazyn jest zwykle naładowany na 100% już przed południem, ale po jednym dniu gorszej pogody rozładowuje się całkowicie, to ewidentnie powinniśmy go rozbudować.

Ale może tez być sytuacja odwrotna. Pomimo słonecznej pogody nasza instalacja PV nie jest w stanie naładować w ciągu dnia magazynu. To sygnał do zwiększenia ilości i mocy paneli.

Oczywiście to tylko dwa przykłady. Wnioski każdy musi wyciągnąć sam, monitorując własną instalację. Najważniejsze, ze można to robić rozkładając inwestycję i wydatki w czasie, kupując tylko to, co faktycznie jest nam potrzebne.

Dobierając wielkość systemu warto pamiętać ze względów formalnych o dwóch ważnych progach.

PV do 6,5 kWp – o ile łączna moc naszych paneli nie przekracza tej wartości nie występuje obowiązek uzgadniania projektu PV z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych ani zawiadamiania Państwowej Straży Pożarnej wynikający z przekroczenia tego progu.

Dla instalacji powyżej 6,5 kW takie obowiązki już występują. Często jednak są formalnością, zgłaszaną przez firmy instalujące panele.

Drugim istotnym progiem jest pojemność magazynu energii 30kWh.

Magazyn (lub magazyny podłączone do jednej instalacji) poniżej tego progu nie wymagają zgłoszenia budowlanego do starosty/prezydenta miasta oraz spełnienia wymogów ppoż.

Dlatego projektując instalację nastawioną na minimum formalności, logicznym wariantem jest magazyn 15–29 kWh.

Co dzieje się z nadmiarem energii PV?

Często pojawia się pytanie: skoro energia nie może trafić do sieci, co dzieje się latem, gdy magazyn jest pełny?

Nic nie trzeba z nią robić.

Jeżeli dom pobiera niewiele energii, a bateria jest naładowana, falownik lub regulator MPPT po prostu ogranicza moc pobieraną z paneli.

Panele nie muszą przez cały czas pracować w punkcie maksymalnej mocy.

Przykładowo instalacja może mieć w danych warunkach potencjał produkcji 6 kW, ale jeżeli dom potrzebuje tylko 800 W i magazyn jest pełny, falownik może pobierać z PV tylko energię potrzebną odbiornikom.

Czy można nadal korzystać z sieci?

Tak – w polskich warunkach jest to często najbardziej racjonalny wariant.

Off-grid nie musi oznaczać fizycznego odłączenia domu od energetyki.

Można posiadać normalne przyłącze i używać sieci wtedy, gdy:
• magazyn osiągnie niski SOC,
• przez kilka dni jest mało słońca,
• chwilowe zapotrzebowanie domu jest wysokie,
• trwa serwis instalacji.

Przez większość czasu dom może pracować według kolejności:

1. Energia z PV zasila dom.
2. Nadwyżka ładuje magazyn.
3. Wieczorem i nocą dom korzysta z akumulatora.
4. Sporadycznie, tylko przy niskim stanie naładowania akumulatora system przełącza się na sieć.
5. Następnego dnia PV ponownie przejmuje zasilanie i ładuje magazyn.

To użytkownik decyduje o minimalnym SOC, ładowaniu z sieci, rezerwie awaryjnej i priorytetach źródeł. Nie trzeba budować ogromnego magazynu ani przewymiarowywać PV tylko po to, aby pokryć kilka najgorszych zimowych dni.

Pełna kontrola wymaga odpowiedniego sprzętu

To bardzo ważne, by poprzez wybór właściwego falownika i magazynu zapewnić sobie 100% kontrolę ich ustawień i uniemożliwić ingerencję innych podmiotów (producent sprzętu, operator OSD) w działanie systemu. To jedna z kluczowych zalet prawdziwego off-grid.

Przy wyborze falownika off-grid warto sprawdzić nie tylko jego moc i cenę.

Znacznie ważniejsze są pytania:
• czy może pracować całkowicie bez Internetu,
• czy wszystkie podstawowe parametry można ustawić lokalnie,
• czy BMS komunikuje się lokalnie przez CAN lub RS485,
• czy producent może zdalnie aktualizować firmware bez decyzji użytkownika.

Dla użytkownika oczekującego maksymalnej autonomii chmura powinna być opcją do monitoringu, a nie warunkiem działania instalacji.

Minimum formalności, ale nie minimum bezpieczeństwa

System off-grid nadal jest instalacją elektryczną i powinien zostać wykonany zgodnie z zasadami ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej.

Należy prawidłowo dobrać m.in.:

• zabezpieczenia AC i DC,

• wyłączniki nadprądowe,

• RCD tam, gdzie są wymagane,

• ochronę przeciwprzepięciową,

• zabezpieczenie magazynu,

• uziemienie,

• przekroje przewodów,

• sposób prowadzenia PE i N.

Szczególnej uwagi wymaga sposób tworzenia układu neutralnego podczas pracy wyspowej. Nie wszystkie falowniki rozwiązują N-PE w ten sam sposób.

Czy domowy off-grid ma sens?

Jeżeli celem użytkownika nie jest sprzedaż energii, lecz maksymalne wykorzystanie jej na własne potrzeby, odpowiedź coraz częściej brzmi: tak.

Szczególnie interesujący może być wariant:

PV do 6,5 kWp + magazyn poniżej 30 kWh + prawdziwy falownik off-grid + sieć jako rezerwa.

Taki system pozwala ograniczyć formalności, zachować zasilanie podczas awarii sieci i pozostawić sposób wykorzystania własnej energii pod kontrolą właściciela.

Stan prawny: wrzesień 2026 r. Informacje o formalnościach mają charakter informacyjny i wynikają z naszej interpretacji przepisów. Nie stanowią porady prawnej ani wiążącej wykładni prawa.

Warto przeczytać

Charging and storing energy packs and energy storage units.

Charging and storing energy packs and energy storage units.

The most important information contained in the content: Types of cells (batteries) and selection of chargers for them Charging lithium batteries, including those working with an inverter Charging nickel batteries Charging lead-acid batteries First use and storage of...

read more
Energy storage – the benefits of having your own storage

Energy storage – the benefits of having your own storage

An increasingly common problem for owners of photovoltaic installations is the issue of reselling produced electricity. It would seem that the prosumer rules are simple - if we produce energy, we can resell it, and when we need it, we can buy it. A significant number...

read more
How to build a home energy storage?

How to build a home energy storage?

The possibility of using almost all of the energy produced by photovoltaics, with practically no financial losses caused by resale and repurchase, and independence from temporary interruptions in supply, are arguments in favor of having your own energy storage....

read more
Parallel connection of lithium batteries

Parallel connection of lithium batteries

​When using standard BMS, parallel connection of lithium batteries is not allowed due to the very probable damage to the BMS electronics (which may result in damage to the cells). This is the result of uncontrolled current flow between batteries due to the difference...

read more

Information on first use and storage of batteries

Information on first use and storage of batteries For a trouble-free, long-lasting battery life, it is very important to charge them first and store them properly during the period when they are not in use. The procedure depends on the type of battery. Ni-Cd...

read more
Charging and storing packets and energy storage

Charging and storing packets and energy storage

Charging batteries is a topic often neglected by users. The correct charging process has a decisive impact on the battery's performance, its durability and, most importantly, its operational safety. The easiest way out is to use the charger that came with the device...

read more
Universal Li-Ion battery packs for underwater applications

Universal Li-Ion battery packs for underwater applications

Universal Li-Ion battery packs for underwater applications We offer you a unique program to provide universal battery packs applicable to most of the flashlights and heating systems in use for divers. The design of the packs, was conceived to provide the largest...

read more

OnVOLT – komponenty – magazyny energii – BMS – balansery – akumulatory

Wykorzystujemy ciasteczka do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie.

Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług.

Informacja o tym, w jaki sposób Google przetwarza dane, znajdują się tutaj.