מערכת ניהול סוללות BMS היא כלי רב עוצמה לשיפור תוחלת החיים של הסוללות של מערכת סולארית. מערכת ניהול הסוללות BMS גם עוזרת להבטיח שהסוללות בטוחות ואמינות. להלן הסבר מפורט על מערכת BMS והיתרונות שמקבלים המשתמשים.
כיצד פועלת מערכת BMS
BMS לסוללות ליתיום משתמש במחשב מיוחד ובחיישנים כדי לווסת את אופן פעולת הסוללה. החיישנים בודקים את הטמפרטורה, קצב הטעינה, קיבולת הסוללה ועוד. מחשב על סיפון מערכת ה-BMS מבצע אז חישובים המווסתים את הטעינה והפריקה של הסוללה. מטרתו היא לשפר את אורך החיים של מערכת אחסון הסוללות הסולריות תוך הקפדה על בטיחות ואמינה לתפעול.
הרכיבים של מערכת ניהול סוללות
מערכת ניהול סוללות BMS כוללת מספר רכיבים מרכזיים הפועלים יחד כדי לספק ביצועים אופטימליים מחבילת הסוללות. המרכיבים הם:
מטען סוללה
מטען מזין חשמל לחבילת הסוללות במתח ובקצב הזרימה הנכונים על מנת להבטיח שהוא טעון בצורה מיטבית.
צג סוללה
צג הסוללה הוא חבילה של חיישנים המנטרים את בריאות הסוללות ומידע חיוני אחר כמו מצב הטעינה והטמפרטורה.
בקר סוללה
הבקר מנהל את הטעינה והפריקה של ערכת הסוללות. זה מבטיח שהכוח נכנס ויוצא מחבילת הסוללות בצורה אופטימלית.
מחברים
מחברים אלו מחברים את מערכת ה-BMS, הסוללות, המהפך והפאנל הסולארי. זה מבטיח של-BMS תהיה גישה לכל המידע ממערכת השמש.
התכונות של מערכת ניהול סוללות BMS
לכל BMS לסוללות ליתיום יש את התכונות הייחודיות שלו. עם זאת, שתי התכונות החשובות ביותר שלה הן הגנה וניהול של קיבולת ערכת הסוללה. הגנת ערכת סוללות מושגת על ידי הבטחת הגנה חשמלית והגנה תרמית.
הגנה חשמלית פירושה שמערכת ניהול הסוללה תכבה אם חורגת מאזור ההפעלה הבטוח (SOA). הגנה תרמית יכולה להיות ויסות טמפרטורה אקטיבי או פסיבי כדי לשמור על ערכת הסוללות בתוך ה-SOA שלה.
לגבי ניהול קיבולת הסוללה, ה-BMS לסוללות ליתיום נועד למקסם את הקיבולת. ערכת סוללות תהפוך בסופו של דבר לחסרת תועלת אם לא יבוצע ניהול קיבולת.
הדרישה לניהול קיבולת היא שלכל סוללה בחבילת סוללות יש ביצועים מעט שונים. הבדלי ביצועים אלו בולטים בעיקר בשיעורי הדליפה. כשהוא חדש, ערכת סוללות עשויה לפעול בצורה מיטבית. עם זאת, עם הזמן, ההבדל בביצועי תאי הסוללה מתרחב. כתוצאה מכך, זה יכול להוביל לפגיעה בביצועים. התוצאה היא תנאי הפעלה לא בטוחים עבור כל ערכת הסוללות.
לסיכום, מערכת ניהול הסוללות BMS תסיר את הטעינה מהתאים הטעונים ביותר, מה שמונע טעינת יתר. זה גם מאפשר לתאים הטעונים פחות לקבל יותר זרם טעינה.
BMS עבור סוללות ליתיום גם יפנה מחדש חלק או כמעט את כל זרם הטעינה סביב התאים הטעונים. כתוצאה מכך, התאים הטעונים פחות מקבלים זרם טעינה לתקופה ארוכה יותר.
ללא מערכת ניהול סוללות BMS, התאים הנטענים ראשונים ימשיכו להיטען, מה שעלול להוביל להתחממות יתר. בעוד שסוללות ליתיום מציעות ביצועים מצוינים, יש להן בעיה עם התחממות יתר כאשר מועבר זרם עודף. התחממות יתר של סוללת ליתיום פוגעת מאוד בביצועיה. בתרחיש הגרוע ביותר, זה יכול להוביל לכשל של ערכת הסוללות כולה.
סוגי BMS עבור סוללות ליתיום
מערכות ניהול סוללות יכולות להיות פשוטות או מורכבות ביותר עבור מקרי שימוש וטכנולוגיות שונות. עם זאת, כולם שואפים לטפל בחבילת הסוללות. הסיווגים הנפוצים ביותר הם:
מערכות BMS מרכזיות
BMS מרכזי לסוללות ליתיום משתמש במערכת ניהול סוללות BMS יחידה עבור ערכת הסוללות. כל הסוללות מחוברות ישירות ל-BMS. היתרון העיקרי של מערכת זו הוא היותה קומפקטית. בנוסף, זה משתלם יותר.
החיסרון העיקרי שלו הוא שמכיוון שכל הסוללות מתחברות ישירות ליחידת ה-BMS, זה דורש הרבה יציאות כדי להתחבר לחבילת הסוללות. התוצאה היא הרבה חוטים, מחברים וכבלים. בחבילת סוללות גדולה, זה יכול לסבך תחזוקה ופתרון בעיות.
BMS מודולרי עבור סוללות ליתיום
כמו BMS מרכזי, המערכת המודולרית מחוברת לחלק ייעודי של ערכת הסוללות. יחידות ה-BMS של המודול מחוברות לפעמים למודול ראשי המנטר את הביצועים שלהן. היתרון העיקרי הוא שפתרון התקלות והתחזוקה פשוטים יותר. עם זאת, החיסרון הוא שמערכת ניהול סוללות מודולרית עולה יותר.
מערכות BMS אקטיביות
מערכת ניהול סוללות BMS פעילה מנטרת את המתח, הזרם והקיבול של ערכת הסוללות. היא משתמשת במידע זה כדי לשלוט בטעינה ובפריקה של המערכת כדי להבטיח כי ערכת הסוללות בטוחה לתפעול ועושה זאת ברמות אופטימליות.
מערכות BMS פסיביות
BMS פסיבי לסוללות ליתיום לא ינטר זרם ומתח. במקום זאת, הוא מסתמך על טיימר פשוט כדי לווסת את קצב הטעינה והפריקה של ערכת הסוללות. אמנם מדובר במערכת פחות יעילה, אך רכישתה עולה הרבה פחות.
היתרונות של שימוש במערכת ניהול סוללות BMS
מערכת אחסון סוללות יכולה לכלול כמה או מאות סוללות ליתיום. מערכת אחסון סוללות כזו יכולה להיות בעלת דירוג מתח של עד 800V וזרם של 300A או יותר.
ניהול שגוי של חבילת מתח גבוה כזו עלול להוביל לאסונות חמורים. ככזה, התקנת מערכת ניהול סוללות BMS חשובה כדי להפעיל את ערכת הסוללות בצורה בטוחה. היתרונות העיקריים של BMS עבור סוללות ליתיום ניתן לציין כדלקמן:
פעולה בטוחה
זה חיוני כדי להבטיח פעולה בטוחה עבור ערכת סוללות בגודל בינוני או גדול. עם זאת, אפילו יחידות קטנות כמו טלפונים נודעו להתלקחות אם לא מותקנת מערכת ניהול סוללה נכונה.
אמינות ואורך חיים משופרים
מערכת ניהול סוללות מבטיחה שתאים בתוך ערכת הסוללות משמשים בפרמטרים בטוחים של הפעלה. התוצאה היא שסוללות מוגנות מפני טעינה ופריקה אגרסיביים, מה שמוביל למערכת סולארית אמינה שיכולה לספק שנים של שירות אמין.
טווח וביצועים גדולים
BMS עוזר לנהל את הקיבולת של היחידות הבודדות בחבילת הסוללות. זה מבטיח שהקיבולת האופטימלית של ערכת הסוללות מושגת. BMS אחראי על השונות בפריקה עצמית, טמפרטורה ושחיקה כללית, מה שעלול להפוך את ערכת הסוללה לחסרת תועלת אם לא נשלטת עליה.
אבחון ותקשורת חיצונית
BMS מאפשר ניטור רציף בזמן אמת של ערכת סוללות. בהתבסס על השימוש הנוכחי, הוא מספק אומדנים אמינים של תקינות הסוללה ותוחלת החיים הצפוי. מידע האבחון שסופק גם מבטיח שכל בעיה גדולה מזוהה בשלב מוקדם לפני שהיא הופכת לאסון. מנקודת מבט פיננסית, זה יכול לעזור להבטיח תכנון נכון להחלפת החבילה.
עלויות מופחתות בטווח הארוך
BMS מגיע עם עלות ראשונית גבוהה בנוסף לעלות הגבוהה של ערכת סוללות חדשה. עם זאת, הפיקוח הנובע מכך, וההגנה שמספקת ה-BMS, מבטיחים עלויות מופחתות בטווח הארוך.
תַקצִיר
מערכת ניהול סוללות BMS היא כלי רב עוצמה ויעיל שיכול לעזור לבעלי מערכות סולאריות להבין כיצד פועל בנק הסוללות שלהם. זה גם יכול לעזור בקבלת החלטות פיננסיות נכונות תוך שיפור הבטיחות, אורך החיים והאמינות של ערכת הסוללות. התוצאה היא שבעלי BMS לסוללות ליתיום מפיקים את המרב מכספם.
