Et BMS batteristyringssystem er et kraftfuldt værktøj til at forbedre levetiden for et solcelleanlægs batterier. BMS batteristyringssystemet hjælper også med at sikre, at batterierne er sikre og pålidelige. Nedenfor er en detaljeret forklaring af et BMS-system og de fordele, brugerne får.
Sådan fungerer et BMS-system
Et BMS til lithiumbatterier bruger en specialiseret computer og sensorer til at regulere, hvordan batteriet fungerer. Sensorerne tester for temperatur, opladningshastighed, batterikapacitet og meget mere. En computer ombord på BMS-systemet laver så beregninger, der regulerer op- og afladning af batteriet. Dens mål er at forbedre levetiden for solbatteriopbevaringssystemet og samtidig sikre, at det er sikkert og pålideligt at betjene.
Komponenterne i et batteristyringssystem
Et BMS batteristyringssystem består af flere nøglekomponenter, der arbejder sammen for at levere optimal ydeevne fra batteripakken. Komponenterne er:
Batterioplader
En oplader tilfører strøm til batteripakken med den korrekte spænding og flowhastighed for at sikre, at den er optimalt opladet.
Batterimonitor
Batterimonitoren er en række sensorer, der overvåger batteriernes helbred og andre vigtige oplysninger som opladningsstatus og temperatur.
Batteri controller
Controlleren styrer op- og afladningen af batteripakken. Det sikrer, at strømmen kommer optimalt ind og ud af batteripakken.
Stik
Disse stik forbinder BMS-systemet, batterierne, inverteren og solpanelet. Det sikrer, at BMS har adgang til al information fra solsystemet.
Funktionerne i et BMS-batteristyringssystem
Hver BMS til lithium-batterier har sine unikke egenskaber. Dens to vigtigste funktioner er dog beskyttelse og styring af batteripakkens kapacitet. Batteribeskyttelse opnås ved at sikre elektrisk beskyttelse og termisk beskyttelse.
Elektrisk beskyttelse betyder, at batteristyringssystemet vil lukke ned, hvis det sikre driftsområde (SOA) overskrides. Termisk beskyttelse kan være aktiv eller passiv temperaturregulering for at holde batteripakken inden for sin SOA.
Med hensyn til batterikapacitetsstyring er BMS til lithiumbatterier designet til at maksimere kapaciteten. En batteripakke vil i sidste ende blive ubrugelig, hvis kapacitetsstyring ikke udføres.
Kravet til kapacitetsstyring er, at hvert batteri i en batteripakke har en lidt forskellig ydeevne. Disse ydelsesforskelle er mest bemærkelsesværdige i lækagerater. Når den er ny, kan en batteripakke fungere optimalt. Men over tid udvides forskellen i battericelleydelse. Følgelig kan det føre til ydeevneskader. Resultatet er usikre driftsforhold for hele batteripakken.
Sammenfattende vil BMS batteristyringssystemet fjerne opladningen fra de mest opladede celler, hvilket forhindrer overopladning. Det giver også de mindre ladede celler mulighed for at modtage mere ladestrøm.
Et BMS til lithiumbatterier vil også omdirigere noget eller næsten al ladestrømmen rundt om de opladede celler. Følgelig modtager de mindre ladede celler ladestrøm i en længere periode.
Uden et BMS batteristyringssystem ville de celler, der oplades først, fortsætte med at oplade, hvilket kan føre til overophedning. Mens lithiumbatterier tilbyder fremragende ydeevne, har de et problem med overophedning, når der leveres overskydende strøm. Overophedning af et lithiumbatteri forringer dets ydeevne betydeligt. I værste fald kan det føre til fejl på hele batteripakken.
Typer af BMS til lithiumbatterier
Batteristyringssystemer kan være enkle eller meget komplekse til forskellige brugssager og teknologier. De sigter dog alle efter at tage sig af batteripakken. De mest almindelige kategoriseringer er:
Centraliserede BMS-systemer
Et centraliseret BMS til lithium-batterier bruger et enkelt BMS-batteristyringssystem til batteripakken. Alle batterierne er tilsluttet direkte til BMS. Den største fordel ved dette system er, at det er kompakt. Derudover er det mere overkommeligt.
Dens største ulempe er, at da alle batterier tilsluttes direkte til BMS-enheden, kræver det en masse porte at forbinde til batteripakken. Resultatet er en masse ledninger, stik og kabler. I en stor batteripakke kan dette komplicere vedligeholdelse og fejlfinding.
Modulær BMS til lithiumbatterier
Som et centraliseret BMS er det modulære system forbundet til en dedikeret del af batteripakken. Modulets BMS-enheder er nogle gange forbundet til et primært modul, der overvåger deres ydeevne. Den største fordel er, at fejlfinding og vedligeholdelse er mere forenklet. Ulempen er dog, at et modulært batteristyringssystem koster mere.
Aktive BMS-systemer
Et aktivt BMS batteristyringssystem overvåger batteripakkens spænding, strøm og kapacitet. Den bruger disse oplysninger til at kontrollere opladning og afladning af systemet for at sikre, at batteripakken er sikker at betjene og gør det på optimale niveauer.
Passive BMS-systemer
Et passivt BMS til lithiumbatterier vil ikke overvåge strøm og spænding. I stedet er den afhængig af en simpel timer til at regulere batteripakkens opladnings- og afladningshastighed. Selvom det er et mindre effektivt system, koster det meget mindre at anskaffe.
Fordelene ved at bruge et BMS Battery Management System
Et batteriopbevaringssystem kan omfatte nogle få eller hundredvis af lithiumbatterier. Et sådant batteriopbevaringssystem kunne have en spænding på op til 800V og en strømstyrke på 300A eller mere.
Fejlstyring af en sådan højspændingspakke kan føre til alvorlige katastrofer. Som sådan er det vigtigt at installere et BMS batteristyringssystem for at betjene batteripakken sikkert. De vigtigste fordele ved et BMS til lithiumbatterier kan angives som følger:
Sikker drift
Det er vigtigt at sikre sikker drift for en mellemstor eller stor batteripakke. Men selv små enheder som telefoner har været kendt for at gå i brand, hvis der ikke er installeret et korrekt batteristyringssystem.
Forbedret pålidelighed og levetid
Et batteristyringssystem sikrer, at celler i batteripakken bruges inden for sikre driftsparametre. Resultatet er, at batterier er beskyttet mod aggressiv opladning og afladning, hvilket fører til et pålideligt solcellesystem, der kan levere mange års pålidelig service.
Stor rækkevidde og ydeevne
Et BMS hjælper med at styre kapaciteten af de enkelte enheder i batteripakken. Det sikrer, at der opnås optimal batteripakkekapacitet. En BMS tegner sig for variationerne i selvafladning, temperatur og generel slid, hvilket kan gøre en batteripakke ubrugelig, hvis den ikke kontrolleres.
Diagnostik og ekstern kommunikation
Et BMS giver mulighed for kontinuerlig overvågning i realtid af en batteripakke. Baseret på det nuværende forbrug giver det pålidelige skøn over batteriets helbred og forventede levetid. De stillede diagnostiske oplysninger sikrer også, at ethvert større problem opdages tidligt, før det bliver katastrofalt. Ud fra et økonomisk synspunkt kan det være med til at sikre en ordentlig planlægning af udskiftningen af pakken.
Reducerede omkostninger på lang sigt
En BMS kommer med en høj startomkostning oven i de høje omkostninger ved en ny batteripakke. Det resulterende tilsyn og beskyttelse fra BMS sikrer dog reducerede omkostninger på lang sigt.
Oversigt
Et BMS batteristyringssystem er et kraftfuldt og effektivt værktøj, der kan hjælpe solcelleejere med at forstå, hvordan deres batteribank fungerer. Det kan også hjælpe med at træffe fornuftige økonomiske beslutninger og samtidig forbedre en batteripakkes sikkerhed, levetid og pålidelighed. Resultatet er, at ejere af et BMS til lithium-batterier får mest muligt ud af deres penge.
