Um sistema de gerenciamento de bateria BMS é uma ferramenta poderosa para melhorar a vida útil das baterias de um sistema solar. O sistema de gerenciamento de bateria do BMS também ajuda a garantir que as baterias sejam seguras e confiáveis. Abaixo está uma explicação detalhada de um sistema BMS e os benefícios que os usuários obtêm.
Como funciona um sistema BMS
Um BMS para baterias de lítio usa um computador e sensores especializados para regular como a bateria funciona. Os sensores testam a temperatura, a taxa de carregamento, a capacidade da bateria e muito mais. Um computador a bordo do sistema BMS faz os cálculos que regulam o carregamento e descarga da bateria. Seu objetivo é melhorar a vida útil do sistema de armazenamento de bateria solar, garantindo que seja seguro e confiável para operar.
Os componentes de um sistema de gerenciamento de bateria
Um sistema de gerenciamento de bateria BMS compreende vários componentes principais que trabalham juntos para oferecer desempenho ideal a partir da bateria. Os componentes são:
Carregador de bateria
Um carregador alimenta energia na bateria na tensão correta e na taxa de fluxo para garantir que ela seja carregada de maneira ideal.
Monitor da bateria
O monitor da bateria é um traje de sensores que monitoram a saúde das baterias e outras informações cruciais, como o status e a temperatura de carregamento.
Controlador de bateria
O controlador gerencia a carga e descarga da bateria. Ele garante que a energia entre e deixe a bateria de maneira ideal.
Conectores
Esses conectores conectam o sistema BMS, as baterias, o inversor e o painel solar. Ele garante que o BMS tenha acesso a todas as informações do sistema solar.
Os recursos de um sistema de gerenciamento de bateria BMS
Cada BMS para baterias de lítio tem seus recursos exclusivos. No entanto, seus dois recursos mais importantes estão protegendo e gerenciando a capacidade da bateria. A proteção da bateria é alcançada garantindo proteção elétrica e proteção térmica.
Proteção elétrica significa que o sistema de gerenciamento de bateria será desligado se a área de operação segura (SOA) for excedida. A proteção térmica pode ser regulação de temperatura ativa ou passiva para manter a bateria dentro de seu SOA.
Em relação ao gerenciamento da capacidade da bateria, o BMS para baterias de lítio foi projetado para maximizar a capacidade. Uma bateria acabará se tornando inútil se o gerenciamento da capacidade não for realizado.
O requisito para gerenciamento de capacidade é que cada bateria em uma bateria tenha um desempenho ligeiramente diferente. Essas diferenças de desempenho são mais notáveis nas taxas de vazamento. Quando novo, uma bateria pode ter um desempenho ideal. No entanto, com o tempo, a diferença no desempenho das células da bateria aumenta. Consequentemente, isso pode levar a danos ao desempenho. O resultado são condições operacionais inseguras para toda a bateria.
Em resumo, o sistema de gerenciamento de bateria BMS removerá a carga das células mais carregadas, o que impede a sobrecarga. Ele também permite que as células menos carregadas recebam mais corrente de carregamento.
Um BMS para baterias de lítio também redirecionará algumas ou quase toda a corrente de carregamento ao redor das células carregadas. Consequentemente, as células menos carregadas recebem corrente de carregamento por um período mais longo.
Sem um sistema de gerenciamento de bateria BMS, as células que carregam primeiro continuariam carregando, o que poderia levar ao superaquecimento. Embora as baterias de lítio ofereçam excelente desempenho, elas têm um problema com o superaquecimento quando o excesso de corrente é entregue. O superaquecimento de uma bateria de lítio degrada muito seu desempenho. No pior cenário, pode levar à falha de toda a bateria.
Tipos de BMS para baterias de lítio
Os sistemas de gerenciamento de bateria podem ser simples ou altamente complexos para diferentes casos de uso e tecnologias. No entanto, todos eles pretendem cuidar da bateria. As categorizações mais comuns são:
Sistemas BMS centralizados
Um BMS centralizado para baterias de lítio usa um único sistema de gerenciamento de bateria BMS para a bateria. Todas as baterias estão conectadas diretamente ao BMS. O principal benefício deste sistema é que ele é compacto. Além disso, é mais acessível.
Sua principal desvantagem é que, como todas as baterias se conectam diretamente à unidade BMS, é necessário que muitas portas se conectem à bateria. O resultado são muitos fios, conectores e cabeamento. Em uma bateria grande, isso pode complicar a manutenção e a solução de problemas.
BMS modular para baterias de lítio
Como um BMS centralizado, o sistema modular é conectado a uma parte dedicada da bateria. As unidades BMS do módulo às vezes são conectadas a um módulo primário que monitora seu desempenho. A principal vantagem é que a solução de problemas e a manutenção são mais simplificadas. No entanto, a desvantagem é que um sistema modular de gerenciamento de bateria custa mais.
Sistemas BMS ativos
Um sistema de gerenciamento de bateria BMS ativo monitora a tensão, a corrente e a capacidade da bateria. Ele usa essas informações para controlar o carregamento e descarga do sistema para garantir que a bateria seja segura para operar e o faz em níveis ideais.
Sistemas BMS passivos
Um BMS passivo para baterias de lítio não monitora a corrente e a tensão. Em vez disso, depende de um cronômetro simples para regular a taxa de carga e descarga da bateria. Embora seja um sistema menos eficiente, custa muito menos adquirir.
Os benefícios do uso de um sistema de gerenciamento de bateria BMS
Um sistema de armazenamento de bateria pode compreender algumas ou centenas de baterias de lítio. Esse sistema de armazenamento de bateria pode ter uma classificação de tensão de até 800V e uma corrente de 300A ou mais.
Managrar mal um pacote de alta tensão pode levar a desastres graves. Como tal, a instalação de um sistema de gerenciamento de bateria BMS é importante para operar a bateria com segurança. Os principais benefícios de um BMS para baterias de lítio podem ser declarados da seguinte forma:
Operação segura
É essencial garantir uma operação segura para uma bateria de tamanho médio ou grande. No entanto, mesmo pequenas unidades como telefones são conhecidas por capturar fogo se um sistema de gerenciamento de bateria adequado não estiver instalado.
Melhor confiabilidade e vida útil
Um sistema de gerenciamento de bateria garante que as células dentro da bateria sejam usadas em parâmetros operacionais seguros. O resultado é que as baterias estão protegidas contra carga e descarga agressivas, o que leva a um sistema solar confiável que pode fornecer anos de serviço confiável.
Grande alcance e desempenho
Um BMS ajuda a gerenciar a capacidade das unidades individuais na bateria. Ele garante que a capacidade ideal da bateria seja alcançada. Um BMS é responsável pelas variações de autodescrição, temperatura e atrito geral, que podem tornar inúteis uma bateria se não for controlada.
Diagnóstico e comunicação externa
Um BMS permite o monitoramento contínuo e em tempo real de uma bateria. Com base no uso atual, ele fornece estimativas confiáveis da saúde da bateria e da vida útil esperada. As informações de diagnóstico fornecidas também garantem que qualquer problema importante seja detectado desde o início antes de ficar desastroso. Do ponto de vista financeiro, pode ajudar a garantir o planejamento adequado para a substituição do pacote.
Custos reduzidos a longo prazo
Um BMS tem um custo inicial alto além do alto custo de uma nova bateria. No entanto, a supervisão resultante e a proteção fornecidas pelo BMS garantem custos reduzidos a longo prazo.
Resumo
Um sistema de gerenciamento de bateria BMS é uma ferramenta poderosa e eficaz que pode ajudar os proprietários de sistemas solares a entender como o banco de baterias opera. Também pode ajudar a tomar decisões financeiras sólidas, melhorando a segurança, a longevidade e a confiabilidade de uma bateria. O resultado é que os proprietários de um BMS para baterias de lítio tiram o máximo proveito do seu dinheiro.
