Un sistema de xestión de baterías BMS é unha poderosa ferramenta para mellorar a vida útil das baterías dun sistema solar. O sistema de xestión de baterías BMS tamén axuda a garantir que as baterías sexan seguras e fiables. A continuación móstrase unha explicación detallada dun sistema BMS e os beneficios que obteñen os usuarios.
Como funciona un sistema BMS
Un BMS para baterías de litio usa un ordenador e sensores especializados para regular o funcionamento da batería. Os sensores proban a temperatura, a taxa de carga, a capacidade da batería e moito máis. A continuación, un ordenador a bordo do sistema BMS fai cálculos que regulan a carga e a descarga da batería. O seu obxectivo é mellorar a vida útil do sistema de almacenamento de baterías solares ao tempo que se garante que o seu funcionamento sexa seguro e fiable.
Os compoñentes dun sistema de xestión de baterías
Un sistema de xestión da batería BMS comprende varios compoñentes clave que traballan xuntos para ofrecer un rendemento óptimo da batería. Os compoñentes son:
Cargador de batería
Un cargador alimenta a batería coa tensión e o caudal correctos para garantir que se cargue de forma óptima.
Monitor de batería
O monitor de batería é un conxunto de sensores que controlan a saúde das baterías e outra información crucial como o estado de carga e a temperatura.
Controlador de batería
O controlador xestiona a carga e descarga da batería. Asegura que a enerxía entre e saia da batería de forma óptima.
Conectores
Estes conectores conectan o sistema BMS, as baterías, o inversor e o panel solar. Asegura que o BMS teña acceso a toda a información do sistema solar.
As características dun sistema de xestión de baterías BMS
Cada BMS para baterías de litio ten as súas características únicas. Non obstante, as súas dúas características máis importantes son protexer e xestionar a capacidade da batería. A protección do paquete de baterías conséguese garantindo a protección eléctrica e térmica.
A protección eléctrica significa que o sistema de xestión da batería apagarase se se supera a zona de operación segura (SOA). A protección térmica pode ser unha regulación de temperatura activa ou pasiva para manter a batería dentro do seu SOA.
En canto á xestión da capacidade da batería, o BMS para baterías de litio está deseñado para maximizar a capacidade. Unha batería acabará sendo inútil se non se realiza a xestión da capacidade.
O requisito para a xestión da capacidade é que cada batería dun paquete de batería teña un rendemento lixeiramente diferente. Estas diferenzas de rendemento son máis notables nas taxas de fuga. Cando sexa novo, unha batería pode funcionar de forma óptima. Non obstante, co paso do tempo, a diferenza no rendemento das células da batería amplíase. En consecuencia, pode provocar danos no rendemento. O resultado son condicións de funcionamento inseguras para toda a batería.
En resumo, o sistema de xestión da batería BMS eliminará a carga das celas máis cargadas, o que evita a sobrecarga. Tamén permite que as células menos cargadas reciban máis corrente de carga.
Un BMS para baterías de litio tamén redirixirá parte ou case toda a corrente de carga ao redor das células cargadas. En consecuencia, as células menos cargadas reciben corrente de carga durante un período máis longo.
Sen un sistema de xestión da batería BMS, as células que se cargan primeiro seguirían cargándose, o que podería provocar un sobrequecemento. Aínda que as baterías de litio ofrecen un excelente rendemento, teñen un problema de sobrequecemento cando se entrega un exceso de corrente. O sobrequecemento dunha batería de litio degrada moito o seu rendemento. No peor dos casos, pode levar á falla de toda a batería.
Tipos de BMS para baterías de litio
Os sistemas de xestión de baterías poden ser sinxelos ou moi complexos para diferentes casos de uso e tecnoloxías. Non obstante, todos eles pretenden coidar a batería. As clasificacións máis comúns son:
Sistemas BMS centralizados
Un BMS centralizado para baterías de litio usa un único sistema de xestión de batería BMS para a batería. Todas as baterías están conectadas directamente ao BMS. A principal vantaxe deste sistema é que é compacto. Ademais, é máis accesible.
O seu principal inconveniente é que, dado que todas as baterías se conectan directamente á unidade BMS, require moitos portos para conectarse á batería. O resultado son moitos fíos, conectores e cables. Nunha batería grande, isto pode complicar o mantemento e a resolución de problemas.
BMS modular para baterías de litio
Do mesmo xeito que un BMS centralizado, o sistema modular está conectado a unha parte dedicada da batería. As unidades BMS do módulo están ás veces conectadas a un módulo principal que supervisa o seu rendemento. A principal vantaxe é que a solución de problemas e o mantemento son máis simplificados. Non obstante, a desvantaxe é que un sistema de xestión de batería modular custa máis.
Sistemas BMS activos
Un sistema activo de xestión da batería BMS supervisa a tensión, a corrente e a capacidade da batería. Usa esta información para controlar a carga e descarga do sistema para garantir que o paquete de batería é seguro para operar e faino a niveis óptimos.
Sistemas BMS pasivos
Un BMS pasivo para baterías de litio non supervisará a corrente nin a tensión. Pola contra, depende dun temporizador sinxelo para regular a taxa de carga e descarga da batería. Aínda que é un sistema menos eficiente, custa moito menos de adquirir.
As vantaxes de usar un sistema de xestión de baterías BMS
Un sistema de almacenamento de baterías pode incluír algunhas ou centos de baterías de litio. Tal sistema de almacenamento de batería podería ter unha tensión nominal de ata 800 V e unha corrente de 300 A ou máis.
A mala xestión dun paquete de tan alta tensión pode provocar graves desastres. Polo tanto, a instalación dun sistema de xestión da batería BMS é importante para operar a batería de forma segura. Os principais beneficios dun BMS para baterías de litio pódense indicar como segue:
Operación segura
É esencial garantir un funcionamento seguro para unha batería de tamaño mediano ou grande. Non obstante, incluso as unidades pequenas, como os teléfonos, se incendian se non se instala un sistema de xestión de batería adecuado.
Mellora da fiabilidade e da vida útil
Un sistema de xestión da batería garante que as células do paquete de baterías se utilicen dentro de parámetros de funcionamento seguros. O resultado é que as baterías están protexidas de cargas e descargas agresivas, o que leva a un sistema solar fiable que pode proporcionar anos de servizo fiable.
Gran alcance e rendemento
Un BMS axuda a xestionar a capacidade das unidades individuais do paquete de baterías. Asegura que se consiga unha capacidade óptima da batería. Un BMS ten en conta as variacións na autodescarga, a temperatura e o desgaste xeral, o que podería inutilizar unha batería se non se controla.
Diagnóstico e Comunicación Externa
Un BMS permite a monitorización continua e en tempo real dunha batería. Segundo o uso actual, ofrece estimacións fiables do estado da batería e da vida útil prevista. A información de diagnóstico proporcionada tamén garante que calquera problema importante se detecte cedo antes de que se converta en desastroso. Desde o punto de vista financeiro, pode axudar a garantir unha planificación adecuada para a substitución do paquete.
Custos reducidos a longo prazo
Un BMS ten un alto custo inicial ademais do alto custo dunha nova batería. Non obstante, a supervisión resultante e a protección proporcionada polo BMS garanten custos reducidos a longo prazo.
Resumo
Un sistema de xestión de baterías BMS é unha ferramenta poderosa e eficaz que pode axudar aos propietarios de sistemas solares a comprender como funciona o seu banco de baterías. Tamén pode axudar a tomar decisións financeiras acertadas mentres mellora a seguridade, a lonxevidade e a fiabilidade dunha batería. O resultado é que os propietarios dun BMS para baterías de litio sacan o máximo proveito do seu diñeiro.
