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 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 especializado e sensores para regular o funcionamento da bateria. Os sensores testam a temperatura, taxa de carregamento, capacidade da bateria e muito mais. Um computador a bordo do sistema BMS faz cálculos que regulam a carga e a descarga da bateria. Seu objetivo é melhorar a vida útil do sistema de armazenamento de bateria solar e, ao mesmo tempo, garantir que sua operação seja segura e confiável.
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 da bateria. Os componentes são:
Carregador de bateria
Um carregador fornece energia à bateria na voltagem e taxa de fluxo corretas para garantir que ela seja carregada de maneira ideal.
Monitor de bateria
O monitor de bateria é um conjunto de sensores que monitoram a saúde das baterias e outras informações cruciais, como o status de carregamento e a temperatura.
Controlador de bateria
O controlador gerencia a carga e descarga da bateria. Ele garante que a energia entre e saia da bateria de maneira ideal.
Conectores
Esses conectores conectam o sistema BMS, as baterias, o inversor e o painel solar. 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 possui características únicas. No entanto, as suas duas características mais importantes são proteger e gerir a capacidade da bateria. A proteção da bateria é obtida garantindo proteção elétrica e proteção térmica.
A proteção elétrica significa que o sistema de gerenciamento de bateria será desligado se a área operacional segura (SOA) for excedida. A proteção térmica pode ser uma 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 por se tornar inútil se o gerenciamento da capacidade não for realizado.
O requisito para o 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 nova, uma bateria pode funcionar perfeitamente. No entanto, com o tempo, a diferença no desempenho das células da bateria aumenta. Conseqüentemente, pode causar 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 evita sobrecargas. Também permite que as células menos carregadas recebam mais corrente de carga.
Um BMS para baterias de lítio também redirecionará parte ou quase toda a corrente de carga em torno das células carregadas. Consequentemente, as células menos carregadas recebem corrente de carga por um período mais longo.
Sem um sistema de gestão de bateria BMS, as células que carregam primeiro continuariam a carregar, o que poderia levar ao sobreaquecimento. Embora as baterias de lítio ofereçam excelente desempenho, elas têm o problema de superaquecimento quando é fornecida corrente excessiva. O superaquecimento de uma bateria de lítio degrada bastante seu desempenho. Na pior das hipóteses, 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. Porém, todos eles visam cuidar da bateria. As categorizações mais comuns são:
Sistemas BMS Centralizados
Um BMS centralizado para baterias de lítio utiliza um único sistema de gerenciamento de bateria BMS para a bateria. Todas as baterias estão conectadas diretamente ao BMS. A principal vantagem 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, são necessárias muitas portas para conectar à bateria. O resultado são muitos fios, conectores e cabos. Em uma bateria grande, isso pode complicar a manutenção e a solução de problemas.
BMS modular para baterias de lítio
Tal como um BMS centralizado, o sistema modular está ligado a uma parte dedicada da bateria. As unidades modulares BMS 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 a carga e a 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 monitorará corrente e tensão. Em vez disso, depende de um temporizador simples para regular a taxa de carga e descarga da bateria. Embora seja um sistema menos eficiente, custa muito menos para adquirir.
Os benefícios de usar um sistema de gerenciamento de bateria BMS
Um sistema de armazenamento de bateria pode compreender algumas ou centenas de baterias de lítio. Tal sistema de armazenamento de bateria poderia ter uma tensão nominal de até 800 V e uma corrente de 300 A ou mais.
A má gestão de um pacote de alta tensão pode levar a desastres graves. Como tal, a instalação de um sistema de gestão 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 a operação segura de uma bateria de tamanho médio ou grande. No entanto, sabe-se que mesmo unidades pequenas, como telefones, pegam fogo se um sistema adequado de gerenciamento de bateria não estiver instalado.
Maior confiabilidade e vida útil
Um sistema de gerenciamento de bateria garante que as células da bateria sejam usadas dentro de parâmetros operacionais seguros. O resultado é que as baterias ficam protegidas contra cargas e descargas 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 da bateria. Ele garante que a capacidade ideal da bateria seja alcançada. Um BMS leva em conta as variações de autodescarga, temperatura e atrito geral, que podem inutilizar 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 sobre a saúde e a vida útil esperada da bateria. As informações de diagnóstico fornecidas também garantem que qualquer problema grave seja detectado precocemente, antes que se torne desastroso. Do ponto de vista financeiro, pode ajudar a garantir um planejamento adequado para a substituição da embalagem.
Custos reduzidos a longo prazo
Um BMS tem um alto custo inicial além do alto custo de uma nova bateria. Contudo, a supervisão resultante e a protecção proporcionada 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 seu banco de baterias funciona. Também pode ajudar a tomar decisões financeiras sólidas, ao mesmo tempo que melhora a segurança, longevidade e confiabilidade da bateria. O resultado é que os proprietários de um BMS para baterias de lítio aproveitam ao máximo seu dinheiro.
