Systém správy baterií BMS je výkonným nástrojem pro zlepšení životnosti baterií solárního systému. Systém správy baterií BMS také pomáhá zajistit, aby byly baterie bezpečné a spolehlivé. Níže je podrobné vysvětlení systému BMS a výhod, které uživatelé získají.
Jak funguje systém BMS
BMS pro lithiové baterie používá specializovaný počítač a senzory k regulaci fungování baterie. Senzory testují teplotu, rychlost nabíjení, kapacitu baterie a další. Počítač na palubě systému BMS pak provádí výpočty, které regulují nabíjení a vybíjení baterie. Jeho cílem je prodloužit životnost solárního bateriového úložného systému a zároveň zajistit jeho bezpečný a spolehlivý provoz.
Součásti systému správy baterií
Systém správy baterií BMS se skládá z několika klíčových součástí, které spolupracují na zajištění optimálního výkonu baterie. Komponenty jsou:
Nabíječka baterií
Nabíječka dodává energii do akumulátoru se správným napětím a průtokem, aby bylo zajištěno jeho optimální nabití.
Monitor baterie
Monitor baterie je sada senzorů, které monitorují stav baterií a další důležité informace, jako je stav nabíjení a teplota.
Ovladač baterie
Ovladač řídí nabíjení a vybíjení baterie. Zajišťuje optimální vstup a výstup energie z baterie.
Konektory
Tyto konektory propojují systém BMS, baterie, střídač a solární panel. Zajišťuje, že BMS má přístup ke všem informacím ze sluneční soustavy.
Vlastnosti systému správy baterií BMS
Každý BMS pro lithiové baterie má své jedinečné vlastnosti. Jeho dvě nejdůležitější funkce jsou však ochrana a správa kapacity baterie. Ochrana baterie je dosažena zajištěním elektrické ochrany a tepelné ochrany.
Elektrická ochrana znamená, že systém řízení baterie se vypne, pokud je překročena bezpečná provozní oblast (SOA). Tepelnou ochranou může být aktivní nebo pasivní regulace teploty, aby se baterie udržela v rámci SOA.
Pokud jde o řízení kapacity baterie, BMS pro lithiové baterie je navržen tak, aby kapacitu maximalizoval. Pokud neprovedete správu kapacity, baterie se nakonec stane nepoužitelnou.
Požadavek na správu kapacity je, že každá baterie v sadě baterií má mírně odlišný výkon. Tyto výkonnostní rozdíly jsou nejpozoruhodnější v míře úniku. Když je baterie nová, může fungovat optimálně. Postupem času se však rozdíl ve výkonu bateriových článků rozšiřuje. V důsledku toho to může vést k poškození výkonu. Výsledkem jsou nebezpečné provozní podmínky pro celou baterii.
Stručně řečeno, systém správy baterií BMS odstraní náboj z nejvíce nabitých článků, což zabrání přebíjení. Umožňuje také méně nabitým článkům přijímat větší nabíjecí proud.
BMS pro lithiové baterie také přesměruje část nebo téměř veškerý nabíjecí proud kolem nabitých článků. V důsledku toho dostávají méně nabité články nabíjecí proud po delší dobu.
Bez systému správy baterií BMS by články, které se nabíjejí jako první, pokračovaly v nabíjení, což by mohlo vést k přehřátí. Zatímco lithiové baterie nabízejí vynikající výkon, mají problém s přehříváním při dodání nadměrného proudu. Přehřátí lithiové baterie výrazně snižuje její výkon. V nejhorším případě to může vést k poruše celé baterie.
Typy BMS pro lithiové baterie
Systémy správy baterií mohou být jednoduché nebo velmi složité pro různé případy použití a technologie. Všechny však mají za cíl postarat se o baterii. Nejběžnější kategorizace jsou:
Centralizované systémy BMS
Centralizovaný BMS pro lithiové baterie používá jeden systém správy baterií BMS pro baterii. Všechny baterie jsou připojeny přímo k BMS. Hlavní výhodou tohoto systému je, že je kompaktní. Navíc je cenově dostupnější.
Jeho hlavní nevýhodou je, že protože se všechny baterie připojují přímo k jednotce BMS, vyžaduje připojení k bateriové sadě mnoho portů. Výsledkem je spousta drátů, konektorů a kabeláže. U velké sady baterií to může zkomplikovat údržbu a odstraňování problémů.
Modulární BMS pro lithiové baterie
Stejně jako centralizované BMS je modulární systém připojen k vyhrazené části baterie. Modulové jednotky BMS jsou někdy připojeny k primárnímu modulu, který monitoruje jejich výkon. Hlavní výhodou je jednodušší řešení problémů a údržba. Nevýhodou však je, že modulární systém správy baterie stojí více.
Aktivní BMS systémy
Aktivní systém správy baterií BMS monitoruje napětí, proud a kapacitu baterie. Tyto informace využívá k řízení nabíjení a vybíjení systému, aby bylo zajištěno, že provoz baterie je bezpečný, a to na optimální úrovni.
Pasivní systémy BMS
Pasivní BMS pro lithiové baterie nebude monitorovat proud a napětí. Místo toho spoléhá na jednoduchý časovač, který reguluje rychlost nabíjení a vybíjení baterie. I když je to méně účinný systém, jeho pořízení stojí mnohem méně.
Výhody používání systému správy baterií BMS
Bateriový úložný systém může obsahovat několik nebo stovky lithiových baterií. Takový bateriový úložný systém by mohl mít jmenovité napětí až 800 V a proud 300 A nebo více.
Špatná správa takového vysokonapěťového bloku by mohla vést k vážným katastrofám. Instalace systému správy baterií BMS je proto důležitá pro bezpečný provoz baterie. Hlavní výhody BMS pro lithiové baterie lze uvést následovně:
Bezpečný provoz
U středně velké nebo velké baterie je nezbytné zajistit bezpečný provoz. Je však známo, že i malé jednotky, jako jsou telefony, vzplanou, pokud není nainstalován správný systém správy baterie.
Vylepšená spolehlivost a životnost
Systém správy baterií zajišťuje, že články v sadě baterií jsou používány v rámci bezpečných provozních parametrů. Výsledkem je, že baterie jsou chráněny před agresivním nabíjením a vybíjením, což vede ke spolehlivému solárnímu systému, který může poskytovat roky spolehlivé služby.
Velký rozsah a výkon
BMS pomáhá řídit kapacitu jednotlivých jednotek v bateriovém bloku. Zajišťuje dosažení optimální kapacity akumulátoru. BMS zohledňuje změny v samovybíjení, teplotě a celkovém otěru, které by mohly způsobit nepoužitelnost baterie, pokud by nebyla kontrolována.
Diagnostika a externí komunikace
BMS umožňuje nepřetržité monitorování baterie v reálném čase. Na základě aktuálního využití poskytuje spolehlivé odhady stavu baterie a očekávané životnosti. Poskytnuté diagnostické informace také zajišťují, že jakýkoli závažný problém je včas odhalen dříve, než se stane katastrofální. Z finančního hlediska může pomoci zajistit správné plánování výměny smečky.
Snížené náklady v dlouhodobém horizontu
BMS přichází s vysokými počátečními náklady nad rámec vysokých nákladů na novou baterii. Výsledný dohled a ochrana poskytovaná BMS však dlouhodobě zajišťuje snížení nákladů.
Shrnutí
Systém správy baterií BMS je výkonný a efektivní nástroj, který může majitelům solárních systémů pomoci pochopit, jak jejich bateriová banka funguje. Může také pomoci činit správná finanční rozhodnutí a zároveň zlepšit bezpečnost, životnost a spolehlivost baterie. Výsledkem je, že majitelé BMS pro lithiové baterie vydělají ze svých peněz maximum.
