Een BMS-batterijbeheersysteem is een krachtig hulpmiddel om de levensduur van de batterijen van een zonnesysteem te verbeteren. Het BMS-batterijbeheersysteem zorgt er ook voor dat de batterijen veilig en betrouwbaar zijn. Hieronder vindt u een gedetailleerde uitleg van een BMS-systeem en de voordelen die gebruikers krijgen.
Hoe een GBS-systeem werkt
Een BMS voor lithiumbatterijen maakt gebruik van een gespecialiseerde computer en sensoren om te regelen hoe de batterij werkt. De sensoren testen de temperatuur, laadsnelheid, batterijcapaciteit en meer. Een computer aan boord van het BMS-systeem maakt vervolgens berekeningen die het laden en ontladen van de accu regelen. Het doel is om de levensduur van het opslagsysteem voor zonnebatterijen te verbeteren en tegelijkertijd te garanderen dat het veilig en betrouwbaar is in gebruik.
De componenten van een batterijbeheersysteem
Een BMS-batterijbeheersysteem bestaat uit verschillende belangrijke componenten die samenwerken om optimale prestaties van het batterijpakket te leveren. De componenten zijn:
Batterijlader
Een oplader levert stroom aan het accupakket met de juiste spanning en stroomsnelheid, zodat deze optimaal wordt opgeladen.
Batterijmonitor
De batterijmonitor is een reeks sensoren die de gezondheid van de batterijen en andere cruciale informatie zoals de laadstatus en temperatuur monitoren.
Batterijcontroller
De controller beheert het laden en ontladen van het accupakket. Het zorgt ervoor dat de stroom optimaal het accupakket binnenkomt en verlaat.
Connectoren
Deze connectoren verbinden het GBS-systeem, de accu's, de omvormer en het zonnepaneel. Het zorgt ervoor dat het BMS toegang heeft tot alle informatie uit het zonnesysteem.
De kenmerken van een BMS-batterijbeheersysteem
Elk BMS voor lithiumbatterijen heeft zijn unieke kenmerken. De twee belangrijkste kenmerken zijn echter het beschermen en beheren van de capaciteit van het batterijpakket. De bescherming van het batterijpakket wordt bereikt door te zorgen voor elektrische bescherming en thermische bescherming.
Elektrische beveiliging betekent dat het batterijbeheersysteem wordt uitgeschakeld als het veilige werkgebied (SOA) wordt overschreden. Thermische beveiliging kan bestaan uit actieve of passieve temperatuurregeling om het accupakket binnen zijn SOA te houden.
Wat het beheer van de batterijcapaciteit betreft, is het BMS voor lithiumbatterijen ontworpen om de capaciteit te maximaliseren. Een accupakket zal op termijn onbruikbaar worden als er geen capaciteitsmanagement plaatsvindt.
De eis voor capaciteitsmanagement is dat elke accu in een accupakket net iets andere prestaties levert. Deze prestatieverschillen zijn het meest opvallend in de lekkagepercentages. Als het nieuw is, kan een accupakket optimaal presteren. Na verloop van tijd wordt het verschil in batterijcelprestaties echter groter. Bijgevolg kan dit leiden tot prestatieschade. Het resultaat is onveilige gebruiksomstandigheden voor het gehele accupakket.
Samenvattend zal het BMS-batterijbeheersysteem de lading van de meest geladen cellen verwijderen, waardoor overladen wordt voorkomen. Het zorgt er ook voor dat de minder geladen cellen meer laadstroom kunnen ontvangen.
Een BMS voor lithiumbatterijen zal ook een deel of bijna alle laadstroom rond de geladen cellen leiden. Hierdoor krijgen de minder geladen cellen gedurende langere tijd laadstroom.
Zonder een BMS-batterijbeheersysteem zouden de cellen die het eerst opladen, blijven opladen, wat tot oververhitting zou kunnen leiden. Hoewel lithiumbatterijen uitstekende prestaties leveren, hebben ze een probleem met oververhitting wanneer er te veel stroom wordt geleverd. Oververhitting van een lithiumbatterij vermindert de prestaties aanzienlijk. In het ergste geval kan dit leiden tot het falen van het gehele accupakket.
Soorten BMS voor lithiumbatterijen
Batterijbeheersystemen kunnen eenvoudig of zeer complex zijn voor verschillende gebruiksscenario's en technologieën. Ze zijn echter allemaal bedoeld om voor het batterijpakket te zorgen. De meest voorkomende categorisaties zijn:
Gecentraliseerde GBS-systemen
Een gecentraliseerd BMS voor lithiumbatterijen maakt gebruik van één BMS-batterijbeheersysteem voor het batterijpakket. Alle accu's zijn rechtstreeks op het GBS aangesloten. Het grote voordeel van dit systeem is dat het compact is. Bovendien is het betaalbaarder.
Het grootste nadeel is dat, aangezien alle batterijen rechtstreeks op de BMS-eenheid zijn aangesloten, er veel poorten nodig zijn om op het batterijpakket aan te sluiten. Het resultaat is een heleboel draden, connectoren en bekabeling. Bij een groot accupakket kan dit het onderhoud en het oplossen van problemen bemoeilijken.
Modulair BMS voor lithiumbatterijen
Net als een gecentraliseerd GBS is het modulaire systeem verbonden met een speciaal gedeelte van het batterijpakket. De module GBS-units zijn soms aangesloten op een primaire module die hun prestaties bewaakt. Het belangrijkste voordeel is dat probleemoplossing en onderhoud eenvoudiger zijn. Het nadeel is echter dat een modulair batterijbeheersysteem meer kost.
Actieve GBS-systemen
Een actief BMS-batterijbeheersysteem bewaakt de spanning, stroom en capaciteit van het batterijpakket. Het gebruikt deze informatie om het laden en ontladen van het systeem te regelen om ervoor te zorgen dat het accupakket veilig en op een optimaal niveau kan worden gebruikt.
Passieve GBS-systemen
Een passief BMS voor lithiumbatterijen bewaakt geen stroom en spanning. In plaats daarvan vertrouwt het op een eenvoudige timer om de laad- en ontlaadsnelheid van het batterijpakket te regelen. Hoewel het een minder efficiënt systeem is, kost de aanschaf ervan veel minder.
De voordelen van het gebruik van een BMS-batterijbeheersysteem
Een batterijopslagsysteem kan enkele of honderden lithiumbatterijen omvatten. Een dergelijk batterijopslagsysteem kan een spanning van maximaal 800 V en een stroomsterkte van 300 A of meer hebben.
Het verkeerd beheren van een dergelijk hoogspanningspakket kan tot ernstige rampen leiden. Daarom is het installeren van een BMS-batterijbeheersysteem belangrijk om het batterijpakket veilig te kunnen gebruiken. De belangrijkste voordelen van een BMS voor lithiumbatterijen kunnen als volgt worden vermeld:
Veilige bediening
Het is essentieel om een veilige werking van een middelgroot of groot accupakket te garanderen. Het is echter bekend dat zelfs kleine apparaten zoals telefoons in brand vliegen als er geen goed batterijbeheersysteem is geïnstalleerd.
Verbeterde betrouwbaarheid en levensduur
Een batterijbeheersysteem zorgt ervoor dat de cellen in het batterijpakket binnen veilige bedrijfsparameters worden gebruikt. Het resultaat is dat accu's worden beschermd tegen agressief opladen en ontladen, wat leidt tot een betrouwbaar zonnesysteem dat jarenlang betrouwbaar dienst kan doen.
Geweldig bereik en prestaties
Een GBS helpt bij het beheren van de capaciteit van de afzonderlijke eenheden in het batterijpakket. Het zorgt ervoor dat een optimale capaciteit van het batterijpakket wordt bereikt. Een BMS houdt rekening met de variaties in zelfontlading, temperatuur en algemene slijtage, die een accu onbruikbaar kunnen maken als deze niet wordt gecontroleerd.
Diagnostiek en externe communicatie
Een GBS maakt continue, realtime monitoring van een accupakket mogelijk. Op basis van het huidige gebruik geeft het betrouwbare schattingen van de toestand van de batterij en de verwachte levensduur. De verstrekte diagnostische informatie zorgt er ook voor dat elk groot probleem vroegtijdig wordt ontdekt voordat het rampzalig wordt. Vanuit financieel oogpunt kan het helpen om een goede planning voor de vervanging van het pakket te garanderen.
Lagere kosten op de lange termijn
Een GBS brengt hoge initiële kosten met zich mee, bovenop de hoge kosten van een nieuw batterijpakket. Het resulterende toezicht en de bescherming die door de BMS wordt geboden, zorgen echter voor lagere kosten op de lange termijn.
Samenvatting
Een BMS-batterijbeheersysteem is een krachtig en effectief hulpmiddel dat eigenaren van zonne-energiesystemen kan helpen begrijpen hoe hun batterijbank werkt. Het kan ook helpen om goede financiële beslissingen te nemen en tegelijkertijd de veiligheid, levensduur en betrouwbaarheid van een accu te verbeteren. Het resultaat is dat eigenaren van een BMS voor lithiumbatterijen het meeste uit hun geld halen.
