یک سیستم مدیریت باتری BMS ابزاری قدرتمند برای بهبود طول عمر باتری های منظومه شمسی است. سیستم مدیریت باتری BMS همچنین به اطمینان از ایمن و قابل اعتماد بودن باتری ها کمک می کند. در زیر توضیح مفصلی درباره سیستم BMS و مزایایی که کاربران دریافت می کنند آورده شده است.
چگونه یک سیستم BMS کار می کند
BMS برای باتری های لیتیوم از یک رایانه و سنسورهای تخصصی برای تنظیم نحوه کار باتری استفاده می کند. تست سنسورها برای دما ، میزان شارژ ، ظرفیت باتری و موارد دیگر. سپس یک رایانه روی سیستم BMS سوار می شود و محاسباتی را تنظیم می کند که شارژ و تخلیه باتری را تنظیم می کند. هدف آن بهبود طول عمر سیستم ذخیره سازی باتری خورشیدی در عین حال اطمینان از امنیت و اطمینان از عملکرد آن است.
اجزای سیستم مدیریت باتری
یک سیستم مدیریت باتری BMS شامل چندین مؤلفه اصلی است که برای ارائه عملکرد بهینه از باتری با هم کار می کنند. مؤلفه ها عبارتند از:
شارژر باتری
یک شارژر با ولتاژ صحیح و سرعت جریان به داخل باتری بسته می شود تا اطمینان حاصل شود که بهینه از آن شارژ می شود.
مانیتور باتری
مانیتور باتری کت و شلوار سنسورهایی است که بر سلامت باتری ها و سایر اطلاعات مهم مانند وضعیت شارژ و درجه حرارت نظارت می کند.
کنترل کننده باتری
کنترل کننده شارژ و تخلیه باتری را مدیریت می کند. تضمین می کند که برق وارد شده و بسته باتری را بهینه می کند.
اتصالات
این اتصالات سیستم BMS ، باتری ها ، اینورتر و پنل خورشیدی را به هم وصل می کنند. این تضمین می کند که BMS به کلیه اطلاعات سیستم خورشیدی دسترسی داشته باشد.
ویژگی های یک سیستم مدیریت باتری BMS
هر BMS برای باتری های لیتیوم از ویژگی های منحصر به فرد خود برخوردار است. با این حال ، دو ویژگی مهم آن محافظت و مدیریت ظرفیت باتری است. محافظت از بسته باتری با اطمینان از حفاظت الکتریکی و محافظت از حرارتی حاصل می شود.
حفاظت از الکتریکی به این معنی است که در صورت فراتر رفتن از منطقه عملیاتی ایمن (SOA) ، سیستم مدیریت باتری خاموش خواهد شد. حفاظت حرارتی می تواند تنظیم دمای فعال یا منفعل برای نگه داشتن باتری در SOA خود باشد.
با توجه به مدیریت ظرفیت باتری ، BMS برای باتری های لیتیوم برای به حداکثر رساندن ظرفیت طراحی شده است. در صورت عدم انجام مدیریت ظرفیت ، یک باتری در نهایت بی فایده خواهد شد.
نیاز به مدیریت ظرفیت این است که هر باتری در یک باتری عملکرد کمی متفاوت دارد. این اختلافات عملکرد در نرخ نشت قابل توجه است. در صورت جدید ، یک باتری ممکن است بهینه انجام شود. با این حال ، با گذشت زمان ، تفاوت در عملکرد سلول باتری گسترش می یابد. در نتیجه ، می تواند منجر به آسیب عملکرد شود. نتیجه ، شرایط عملیاتی ناامن برای کل باتری است.
به طور خلاصه ، سیستم مدیریت باتری BMS بار را از شارژترین سلول ها حذف می کند ، که از شارژ بیش از حد جلوگیری می کند. همچنین به سلولهای کمتر با بار اجازه می دهد جریان شارژ بیشتری را دریافت کنند.
BMS برای باتری های لیتیوم همچنین برخی یا تقریباً تمام جریان شارژ در اطراف سلولهای شارژ را هدایت می کند. در نتیجه ، سلولهای کمتر بار شارژ جریان شارژ را برای مدت طولانی تر دریافت می کنند.
بدون داشتن یک سیستم مدیریت باتری BMS ، سلولهایی که ابتدا شارژ می شوند ، همچنان به شارژ خود ادامه می دهند ، که می تواند منجر به گرمای بیش از حد شود. در حالی که باتری های لیتیوم عملکرد بسیار خوبی را ارائه می دهند ، در هنگام تحویل جریان اضافی ، در گرمای بیش از حد مشکل دارند. گرمای بیش از حد باتری لیتیوم عملکرد آن را به شدت کاهش می دهد. در بدترین حالت ، می تواند منجر به خرابی کل باتری شود.
انواع BMS برای باتری های لیتیوم
سیستم های مدیریت باتری برای موارد و فناوری های مختلف می توانند ساده یا بسیار پیچیده باشند. با این حال ، همه آنها قصد دارند از باتری مراقبت کنند. متداول ترین طبقه بندی ها عبارتند از:
سیستم های متمرکز BMS
یک BMS متمرکز برای باتری های لیتیوم از یک سیستم مدیریت باتری BMS برای بسته باتری استفاده می کند. تمام باتری ها مستقیماً به BMS وصل می شوند. مزیت اصلی این سیستم این است که جمع و جور است. علاوه بر این ، مقرون به صرفه تر است.
نکته اصلی آن این است که از آنجا که همه باتری ها به طور مستقیم به واحد BMS وصل می شوند ، برای اتصال به باتری به پورت های زیادی نیاز دارد. نتیجه بسیاری از سیم ها ، اتصالات و کابل کشی ها است. در یک باتری بزرگ ، این می تواند تعمیر و نگهداری و عیب یابی را پیچیده کند.
BMS مدولار برای باتری های لیتیوم
مانند یک BMS متمرکز ، سیستم مدولار به بخش اختصاصی بسته باتری وصل می شود. واحدهای BMS ماژول گاهی اوقات به یک ماژول اصلی متصل می شوند که عملکرد آنها را کنترل می کند. مزیت اصلی این است که عیب یابی و نگهداری ساده تر است. با این حال ، نکته منفی این است که یک سیستم مدیریت باتری مدولار هزینه بیشتری دارد.
سیستم های فعال BMS
یک سیستم مدیریت باتری فعال BMS ، ولتاژ ، جریان و ظرفیت باتری بسته را کنترل می کند. از این اطلاعات برای کنترل شارژ و تخلیه سیستم استفاده می کند تا اطمینان حاصل شود که باتری بی خطر برای کار کردن است و این کار را در سطوح بهینه انجام می دهد.
سیستم های BMS منفعل
BMS منفعل برای باتری های لیتیوم جریان و ولتاژ را کنترل نمی کند. در عوض ، برای تنظیم بار و میزان تخلیه بسته باتری به یک تایمر ساده متکی است. در حالی که این یک سیستم کم کارآمد است ، اما برای دستیابی به آن بسیار کمتر است.
مزایای استفاده از سیستم مدیریت باتری BMS
یک سیستم ذخیره سازی باتری می تواند چند یا صدها باتری لیتیوم را تشکیل دهد. چنین سیستم ذخیره سازی باتری می تواند دارای ولتاژ حداکثر 800 ولت و جریان 300A یا بیشتر باشد.
سوء استفاده از چنین بسته ولتاژ بالا می تواند منجر به بلایای جدی شود. به این ترتیب ، نصب سیستم مدیریت باتری BMS برای کار با ایمن باتری مهم است. فواید اصلی BMS برای باتری های لیتیوم را می توان به شرح زیر بیان کرد:
عمل ایمن
اطمینان از عملکرد ایمن برای یک باتری متوسط یا بزرگ ضروری است. با این حال ، حتی در صورت عدم نصب سیستم مدیریت باتری مناسب ، حتی واحدهای کوچک مانند تلفن ها نیز به آتش می روند.
قابلیت اطمینان و طول عمر
یک سیستم مدیریت باتری تضمین می کند که از سلولهای داخل باتری در پارامترهای عملیاتی ایمن استفاده می شود. نتیجه این است که باتری ها از بار و تخلیه تهاجمی محافظت می شوند ، که منجر به یک منظومه شمسی قابل اعتماد می شود که می تواند سالها خدمات قابل اعتماد را فراهم کند.
دامنه و عملکرد عالی
BMS به مدیریت ظرفیت واحدهای جداگانه در باتری کمک می کند. این تضمین می کند که ظرفیت بهینه باتری به دست آمده است. BMS تغییرات در خود تخفیف ، دما و جذابیت عمومی را تشکیل می دهد ، که می تواند در صورت عدم کنترل ، یک باتری را بی فایده کند.
تشخیص و ارتباطات خارجی
BMS امکان نظارت مداوم و واقعی در یک بسته باتری را فراهم می کند. بر اساس استفاده فعلی ، تخمین های قابل توجهی از سلامت باتری و طول عمر مورد انتظار ارائه می دهد. اطلاعات تشخیصی ارائه شده همچنین تضمین می کند که هر مسئله اصلی قبل از اینکه فاجعه بار باشد ، در اوایل تشخیص داده می شود. از دیدگاه مالی ، می تواند به اطمینان از برنامه ریزی مناسب برای جایگزینی بسته کمک کند.
کاهش هزینه ها در دراز مدت
BMS با هزینه اولیه بالایی در بالای هزینه بالای یک باتری جدید همراه است. با این حال ، نظارت و حفاظت حاصل از BMS ، کاهش هزینه ها را در دراز مدت تضمین می کند.
خلاصه
یک سیستم مدیریت باتری BMS ابزاری قدرتمند و مؤثر است که می تواند به صاحبان سیستم خورشیدی کمک کند تا نحوه عملکرد بانک باتری آنها را درک کنند. همچنین می تواند ضمن بهبود ایمنی ، طول عمر و قابلیت اطمینان ، تصمیمات مالی سالم را به دست آورد. نتیجه این است که صاحبان یک BMS برای باتری های لیتیوم بیشترین میزان را از پول خود کسب می کنند.
