System zarządzania akumulatorami BMS to potężne narzędzie poprawiające żywotność akumulatorów układu fotowoltaicznego. System zarządzania akumulatorami BMS pomaga również zapewnić bezpieczeństwo i niezawodność akumulatorów. Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie systemu BMS i korzyści, jakie uzyskują użytkownicy.
Jak działa system BMS
BMS do akumulatorów litowych wykorzystuje specjalistyczny komputer i czujniki do regulowania działania akumulatora. Czujniki sprawdzają temperaturę, szybkość ładowania, pojemność baterii i inne parametry. Komputer znajdujący się na pokładzie systemu BMS dokonuje następnie obliczeń regulujących ładowanie i rozładowywanie akumulatora. Jego celem jest poprawa żywotności systemu magazynowania energii słonecznej przy jednoczesnym zapewnieniu jego bezpieczeństwa i niezawodności w działaniu.
Elementy systemu zarządzania baterią
System zarządzania baterią BMS składa się z kilku kluczowych komponentów współpracujących ze sobą w celu zapewnienia optymalnej wydajności pakietu baterii. Składniki to:
Ładowarka baterii
Ładowarka dostarcza energię do akumulatora przy właściwym napięciu i natężeniu przepływu, aby zapewnić jego optymalne ładowanie.
Monitor baterii
Monitor akumulatora to zestaw czujników monitorujących stan akumulatorów i inne istotne informacje, takie jak stan ładowania i temperatura.
Kontroler baterii
Kontroler zarządza ładowaniem i rozładowywaniem pakietu akumulatorów. Zapewnia optymalne dostarczanie i opuszczanie akumulatora.
Złącza
Złącza te łączą system BMS, akumulatory, falownik i panel słoneczny. Zapewnia, że BMS ma dostęp do wszystkich informacji z układu fotowoltaicznego.
Cechy systemu zarządzania baterią BMS
Każdy BMS do akumulatorów litowych ma swoje unikalne cechy. Jednak jego dwie najważniejsze funkcje to ochrona i zarządzanie pojemnością akumulatora. Ochronę pakietu akumulatorów osiąga się poprzez zapewnienie ochrony elektrycznej i ochrony termicznej.
Zabezpieczenie elektryczne oznacza, że system zarządzania akumulatorem zostanie wyłączony w przypadku przekroczenia bezpiecznego obszaru operacyjnego (SOA). Zabezpieczenie termiczne może polegać na aktywnej lub pasywnej regulacji temperatury, aby utrzymać akumulator w ramach SOA.
Jeśli chodzi o zarządzanie pojemnością baterii, BMS dla baterii litowych został zaprojektowany w celu maksymalizacji pojemności. Zestaw baterii w końcu stanie się bezużyteczny, jeśli nie zostanie przeprowadzone zarządzanie pojemnością.
Wymóg zarządzania pojemnością polega na tym, że każdy akumulator w pakiecie akumulatorów ma nieco inną wydajność. Te różnice w wydajności są najbardziej zauważalne w zakresie współczynników wycieków. Nowy akumulator może działać optymalnie. Jednak z biegiem czasu różnica w wydajności ogniw akumulatorowych się pogłębia. W rezultacie może to prowadzić do pogorszenia wydajności. W rezultacie powstają niebezpieczne warunki pracy całego zestawu akumulatorów.
Podsumowując, system zarządzania baterią BMS usunie ładunek z najbardziej naładowanych ogniw, co zapobiega przeładowaniu. Dzięki temu mniej naładowane ogniwa mogą otrzymać większy prąd ładowania.
BMS dla akumulatorów litowych przekieruje również część lub prawie cały prąd ładowania wokół naładowanych ogniw. W rezultacie mniej naładowane ogniwa otrzymują prąd ładowania przez dłuższy czas.
Bez systemu zarządzania akumulatorami BMS ogniwa, które ładują się jako pierwsze, ładowałyby się dalej, co mogłoby prowadzić do przegrzania. Chociaż baterie litowe zapewniają doskonałą wydajność, mają problem z przegrzaniem, gdy dostarczany jest nadmiar prądu. Przegrzanie baterii litowej znacznie pogarsza jej wydajność. W najgorszym przypadku może to doprowadzić do awarii całego pakietu akumulatorów.
Rodzaje BMS dla baterii litowych
Systemy zarządzania akumulatorami mogą być proste lub bardzo złożone w przypadku różnych zastosowań i technologii. Jednak wszystkie mają na celu dbanie o akumulator. Najczęstsze kategoryzacje to:
Scentralizowane systemy BMS
Scentralizowany BMS dla akumulatorów litowych wykorzystuje pojedynczy system zarządzania akumulatorami BMS dla zestawu akumulatorów. Wszystkie akumulatory są podłączone bezpośrednio do BMS. Główną zaletą tego systemu jest jego kompaktowość. Dodatkowo jest bardziej przystępny cenowo.
Jego główną wadą jest to, że ponieważ wszystkie akumulatory łączą się bezpośrednio z jednostką BMS, do podłączenia zestawu akumulatorów potrzeba wielu portów. Rezultatem jest wiele przewodów, złączy i okablowania. W przypadku dużego zestawu akumulatorów może to skomplikować konserwację i rozwiązywanie problemów.
Modułowy BMS dla baterii litowych
Podobnie jak scentralizowany BMS, system modułowy jest podłączony do dedykowanej części pakietu akumulatorów. Modułowe jednostki BMS są czasami podłączone do głównego modułu, który monitoruje ich wydajność. Główną zaletą jest łatwiejsze rozwiązywanie problemów i konserwacja. Jednak wadą jest to, że modułowy system zarządzania baterią jest droższy.
Aktywne systemy BMS
Aktywny system zarządzania baterią BMS monitoruje napięcie, prąd i pojemność pakietu baterii. Wykorzystuje te informacje do kontrolowania ładowania i rozładowywania systemu, aby zapewnić bezpieczne użytkowanie zestawu akumulatorów i robi to na optymalnym poziomie.
Pasywne systemy BMS
Pasywny BMS dla akumulatorów litowych nie będzie monitorował prądu i napięcia. Zamiast tego opiera się na prostym zegarze, który reguluje szybkość ładowania i rozładowywania pakietu baterii. Chociaż jest to mniej wydajny system, jego zakup jest znacznie tańszy.
Korzyści ze stosowania systemu zarządzania baterią BMS
System magazynowania baterii może składać się z kilku lub setek baterii litowych. Taki system przechowywania akumulatorów może mieć napięcie znamionowe do 800 V i prąd o natężeniu 300 A lub większym.
Niewłaściwe zarządzanie takim pakietem wysokiego napięcia może prowadzić do poważnych katastrof. W związku z tym zainstalowanie systemu zarządzania akumulatorami BMS jest ważne dla bezpiecznej obsługi pakietu akumulatorów. Główne zalety BMS dla akumulatorów litowych można określić następująco:
Bezpieczna obsługa
Istotne jest zapewnienie bezpiecznej pracy średniego lub dużego pakietu akumulatorów. Jednak nawet małe urządzenia, takie jak telefony, mogą się zapalić, jeśli nie zostanie zainstalowany odpowiedni system zarządzania baterią.
Zwiększona niezawodność i żywotność
System zarządzania akumulatorem zapewnia, że ogniwa pakietu akumulatorowego są wykorzystywane w bezpiecznych parametrach eksploatacyjnych. W rezultacie akumulatory są chronione przed agresywnym ładowaniem i rozładowaniem, co prowadzi do niezawodnego układu słonecznego, który może zapewnić lata niezawodnej pracy.
Świetny zasięg i wydajność
BMS pomaga zarządzać pojemnością poszczególnych jednostek pakietu akumulatorów. Zapewnia osiągnięcie optymalnej pojemności akumulatora. BMS uwzględnia zmiany w samorozładowaniu, temperaturze i ogólnym zużyciu, które mogą sprawić, że akumulator będzie bezużyteczny, jeśli nie będzie kontrolowany.
Diagnostyka i komunikacja zewnętrzna
BMS pozwala na ciągłe monitorowanie pakietu akumulatorów w czasie rzeczywistym. Na podstawie bieżącego użytkowania zapewnia wiarygodne szacunki stanu baterii i oczekiwanej żywotności. Dostarczone informacje diagnostyczne zapewniają także wczesne wykrycie wszelkich poważnych problemów, zanim staną się one katastrofalne. Z finansowego punktu widzenia może pomóc w zapewnieniu odpowiedniego planowania wymiany opakowania.
Obniżone koszty w dłuższej perspektywie
Oprócz wysokiego kosztu nowego zestawu akumulatorów, system BMS wiąże się z wysokimi kosztami początkowymi. Jednak wynikający z tego nadzór i ochrona, jaką zapewnia BMS, zapewniają obniżkę kosztów w dłuższej perspektywie.
Streszczenie
System zarządzania akumulatorami BMS to potężne i skuteczne narzędzie, które może pomóc właścicielom systemów fotowoltaicznych zrozumieć, w jaki sposób działa ich bank akumulatorów. Może również pomóc w podejmowaniu rozsądnych decyzji finansowych, poprawiając jednocześnie bezpieczeństwo, trwałość i niezawodność zestawu akumulatorów. W rezultacie właściciele BMS do akumulatorów litowych maksymalnie wykorzystują swoje pieniądze.
