Un système de gestion de la batterie BMS est un outil puissant pour améliorer la durée de vie des batteries d'un système solaire. Le système de gestion de la batterie BMS aide également à s'assurer que les batteries sont sûres et fiables. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée d'un système BMS et des avantages que les utilisateurs reçoivent.
Comment fonctionne un système BMS
Un BMS pour les batteries au lithium utilise un ordinateur et des capteurs spécialisés pour réguler le fonctionnement de la batterie. Les capteurs testent la température, le taux de charge, la capacité de la batterie, etc. Un ordinateur à bord du système BMS fait ensuite des calculs qui régulent la charge et la décharge de la batterie. Son objectif est d'améliorer la durée de vie du système de stockage de la batterie solaire tout en garantissant qu'il est sûr et fiable pour fonctionner.
Les composants d'un système de gestion de la batterie
Un système de gestion de la batterie BMS comprend plusieurs composants clés travaillant ensemble pour fournir des performances optimales à partir de la batterie. Les composants sont:
Chargeur de batterie
Un chargeur alimente la batterie à la tension et au débit corrects pour s'assurer qu'il est chargé de manière optimale.
Moniteur de batterie
Le moniteur de la batterie est une combinaison de capteurs qui surveillent la santé des batteries et d'autres informations cruciales comme l'état de charge et la température.
Contrôleur de batterie
Le contrôleur gère la charge et la décharge de la batterie. Il garantit que la puissance entre et quitte la batterie de manière optimale.
Connecteurs
Ces connecteurs relient le système BMS, les batteries, l'onduleur et le panneau solaire. Il garantit que le BMS a accès à toutes les informations du système solaire.
Les fonctionnalités d'un système de gestion de batterie BMS
Chaque BMS pour les batteries au lithium a ses caractéristiques uniques. Cependant, ses deux caractéristiques les plus importantes sont la protection et la gestion de la capacité de la batterie. La protection de la batterie est obtenue en garantissant la protection électrique et la protection thermique.
La protection électrique signifie que le système de gestion de la batterie s'arrête si la zone de fonctionnement sûre (SOA) est dépassée. La protection thermique peut être une régulation de température active ou passive pour maintenir la batterie dans son SOA.
En ce qui concerne la gestion de la capacité des batteries, le BMS pour les batteries au lithium est conçu pour maximiser la capacité. Une batterie deviendra éventuellement inutile si la gestion des capacités n'est pas effectuée.
L'exigence de gestion de la capacité est que chaque batterie d'une batterie a des performances légèrement différentes. Ces différences de performance sont les plus notables dans les taux de fuite. Lorsqu'il est neuf, une batterie peut fonctionner de manière optimale. Cependant, au fil du temps, la différence de performance des cellules de la batterie s'élargit. Par conséquent, cela peut entraîner des dégâts de performances. Le résultat est des conditions de fonctionnement dangereuses pour l'ensemble de la batterie.
En résumé, le système de gestion de la batterie BMS supprimera la charge des cellules les plus chargées, ce qui empêche la surcharge. Il permet également aux cellules moins chargées de recevoir plus de courant de charge.
Un BMS pour les batteries au lithium redirigera également certains ou presque tous le courant de charge autour des cellules chargées. Par conséquent, les cellules moins chargées reçoivent du courant de charge pendant une période plus longue.
Sans système de gestion de la batterie BMS, les cellules qui se chargeraient d'abord continueraient de charger, ce qui pourrait entraîner une surchauffe. Alors que les batteries au lithium offrent d'excellentes performances, ils ont un problème de surchauffe lorsque l'excès de courant est livré. La surchauffe d'une batterie de lithium dégrade considérablement ses performances. Dans le pire des cas, cela peut entraîner la défaillance de toute la batterie.
Types de BM pour les batteries au lithium
Les systèmes de gestion de la batterie peuvent être simples ou très complexes pour différents cas d'utilisation et technologies. Cependant, tous visent à prendre soin de la batterie. Les catégorisations les plus courantes sont:
Systèmes BMS centralisés
Un BMS centralisé pour les batteries au lithium utilise un seul système de gestion de batterie BMS pour la batterie. Toutes les batteries sont connectées directement au BMS. Le principal avantage de ce système est qu'il est compact. De plus, il est plus abordable.
Son principal inconvénient est que, puisque toutes les batteries se connectent directement à l'unité BMS, il nécessite beaucoup de ports pour se connecter à la batterie. Le résultat est de nombreux fils, connecteurs et câblage. Dans une grande batterie, cela peut compliquer la maintenance et le dépannage.
BMS modulaire pour les batteries au lithium
Comme un BMS centralisé, le système modulaire est connecté à une partie dédiée de la batterie. Les unités BMS du module sont parfois connectées à un module principal qui surveille leurs performances. Le principal avantage est que le dépannage et la maintenance sont plus simplifiés. Cependant, l'inconvénient est qu'un système de gestion de batterie modulaire coûte plus cher.
Systèmes BMS actifs
Un système de gestion de batterie BMS actif surveille la tension, le courant et la capacité de la batterie. Il utilise ces informations pour contrôler la charge et la décharge du système pour s'assurer que la batterie est sûre à fonctionner et le fait à des niveaux optimaux.
Systèmes BMS passifs
Un BMS passif pour les batteries au lithium ne surveillera pas le courant et la tension. Au lieu de cela, il s'appuie sur une minuterie simple pour réguler la charge et le taux de décharge de la batterie. Bien qu'il s'agisse d'un système moins efficace, il coûte beaucoup moins cher à acquérir.
Les avantages de l'utilisation d'un système de gestion de batterie BMS
Un système de stockage de batteries peut comprendre quelques ou centaines de batteries au lithium. Un tel système de stockage de batterie pourrait avoir une tension allant jusqu'à 800 V et un courant de 300A ou plus.
Mismanage d'un pack aussi haute tension pourrait entraîner de graves catastrophes. En tant que tel, l'installation d'un système de gestion de la batterie BMS est importante pour faire fonctionner la batterie en toute sécurité. Les principaux avantages d'un BMS pour les batteries au lithium peuvent être énoncés comme suit:
Opération sûre
Il est essentiel d'assurer un fonctionnement sûr pour une batterie de taille moyenne ou grande. Cependant, même les petites unités comme les téléphones sont connues pour prendre feu si un système de gestion de la batterie approprié n'est pas installé.
Amélioration de la fiabilité et de la durée de vie
Un système de gestion de la batterie garantit que les cellules de la batterie sont utilisées dans des paramètres de fonctionnement sûrs. Le résultat est que les batteries sont protégées contre la charge agressive et la décharge, ce qui conduit à un système solaire fiable qui peut fournir des années de service fiable.
Grande gamme et performances
Un BMS aide à gérer la capacité des unités individuelles dans la batterie. Il garantit que la capacité optimale de la batterie est obtenue. Un BMS explique les variations de l'auto-décharge, de la température et de l'attrition générale, qui pourrait rendre une batterie inutile si elle n'est pas contrôlée.
Diagnostics et communication externe
Un BMS permet une surveillance continue et en temps réel d'une batterie. Sur la base de l'utilisation actuelle, il fournit des estimations fiables de la santé de la batterie et de la durée de vie attendue. Les informations de diagnostic fournies garantissent également que tout problème majeur est détecté très tôt avant qu'il ne devienne désastreux. D'un point de vue financier, il peut aider à assurer une bonne planification pour le remplacement du pack.
Réduction des coûts à long terme
Un BMS est livré avec un coût initial élevé en plus du coût élevé d'une nouvelle batterie. Cependant, la surveillance et la protection qui en résultent fournies par le BMS garantissent des coûts réduits à long terme.
Résumé
Un système de gestion de la batterie BMS est un outil puissant et efficace qui peut aider les propriétaires de systèmes solaires à comprendre comment fonctionne leur banque de batterie. Il peut également aider à prendre de bonnes décisions financières tout en améliorant la sécurité, la longévité et la fiabilité d'une batterie. Le résultat est que les propriétaires d'un BMS pour les batteries au lithium tirent le meilleur parti de leur argent.
