Un sistem de gestionare a bateriilor BMS este un instrument puternic pentru a îmbunătăți durata de viață a bateriilor unui sistem solar. Sistemul de gestionare a bateriilor BMS ajută, de asemenea, să se asigure că bateriile sunt sigure și fiabile. Mai jos este o explicație detaliată a unui sistem BMS și a beneficiilor pe care le obțin utilizatorii.
Cum funcționează un sistem BMS
Un BMS pentru baterii cu litiu folosește un computer specializat și senzori pentru a regla modul în care funcționează bateria. Senzorii testează temperatura, rata de încărcare, capacitatea bateriei și multe altele. Un computer de la bordul sistemului BMS face apoi calcule care reglează încărcarea și descărcarea bateriei. Scopul său este de a îmbunătăți durata de viață a sistemului de stocare a bateriilor solare, asigurându-se în același timp că este sigur și fiabil de funcționare.
Componentele unui sistem de management al bateriei
Un sistem de management al bateriei BMS cuprinde mai multe componente cheie care lucrează împreună pentru a oferi performanțe optime ale acumulatorului. Componentele sunt:
Încărcător de baterii
Un încărcător alimentează acumulatorul la tensiunea și debitul corecte pentru a se asigura că este încărcat optim.
Monitor baterie
Monitorul bateriei este un set de senzori care monitorizează starea bateriilor și alte informații cruciale, cum ar fi starea de încărcare și temperatura.
Controler baterie
Controlerul gestionează încărcarea și descărcarea acumulatorului. Acesta asigură că puterea intră și iese din acumulator în mod optim.
Conectori
Acești conectori conectează sistemul BMS, bateriile, invertorul și panoul solar. Se asigură că BMS are acces la toate informațiile din sistemul solar.
Caracteristicile unui sistem de management al bateriei BMS
Fiecare BMS pentru baterii cu litiu are caracteristicile sale unice. Cu toate acestea, cele mai importante două caracteristici ale sale sunt protejarea și gestionarea capacității acumulatorului. Protecția acumulatorului se realizează prin asigurarea protecției electrice și termice.
Protecția electrică înseamnă că sistemul de gestionare a bateriei se va opri dacă este depășită zona de operare sigură (SOA). Protecția termică poate fi reglarea activă sau pasivă a temperaturii pentru a menține acumulatorul în SOA.
În ceea ce privește gestionarea capacității bateriei, BMS pentru bateriile cu litiu este conceput pentru a maximiza capacitatea. Un pachet de baterii va deveni în cele din urmă inutil dacă nu se efectuează gestionarea capacității.
Cerința pentru gestionarea capacității este ca fiecare baterie dintr-un pachet de baterii să aibă o performanță ușor diferită. Aceste diferențe de performanță sunt cele mai notabile în ratele de scurgere. Când este nou, un acumulator poate funcționa optim. Cu toate acestea, în timp, diferența de performanță a celulei bateriei se mărește. În consecință, poate duce la deteriorarea performanței. Rezultatul sunt condiții de funcționare nesigure pentru întregul pachet de baterii.
Pe scurt, sistemul de management al bateriei BMS va elimina încărcarea celor mai încărcate celule, ceea ce previne supraîncărcarea. De asemenea, permite celulelor mai puțin încărcate să primească mai mult curent de încărcare.
Un BMS pentru bateriile cu litiu va redirecționa, de asemenea, o parte sau aproape tot curentul de încărcare în jurul celulelor încărcate. În consecință, celulele mai puțin încărcate primesc curent de încărcare pentru o perioadă mai lungă.
Fără un sistem de management al bateriei BMS, celulele care se încarcă primele ar continua să se încarce, ceea ce ar putea duce la supraîncălzire. În timp ce bateriile cu litiu oferă performanțe excelente, au o problemă cu supraîncălzirea atunci când este furnizat un curent în exces. Supraîncălzirea unei baterii cu litiu degradează foarte mult performanța acesteia. În cel mai rău caz, poate duce la defectarea întregului pachet de baterii.
Tipuri de BMS pentru baterii cu litiu
Sistemele de gestionare a bateriilor pot fi simple sau extrem de complexe pentru diferite cazuri de utilizare și tehnologii. Cu toate acestea, toate își propun să aibă grijă de acumulatorul. Cele mai frecvente categorii sunt:
Sisteme BMS centralizate
Un BMS centralizat pentru bateriile cu litiu utilizează un singur sistem de gestionare a bateriei BMS pentru acumulatorul. Toate bateriile sunt conectate direct la BMS. Principalul avantaj al acestui sistem este că este compact. În plus, este mai accesibil.
Principalul său dezavantaj este că, deoarece toate bateriile se conectează direct la unitatea BMS, este nevoie de o mulțime de porturi pentru a se conecta la acumulatorul. Rezultatul este o mulțime de fire, conectori și cabluri. Într-un acumulator mare, acest lucru poate complica întreținerea și depanarea.
BMS modular pentru baterii cu litiu
La fel ca un BMS centralizat, sistemul modular este conectat la o porțiune dedicată a pachetului de baterii. Unitățile modulului BMS sunt uneori conectate la un modul principal care le monitorizează performanța. Principalul avantaj este că depanarea și întreținerea sunt mai simplificate. Cu toate acestea, dezavantajul este că un sistem modular de gestionare a bateriei costă mai mult.
Sisteme BMS active
Un sistem activ de gestionare a bateriei BMS monitorizează tensiunea, curentul și capacitatea acumulatorului. Folosește aceste informații pentru a controla încărcarea și descărcarea sistemului pentru a se asigura că acumulatorul este sigur de funcționare și o face la niveluri optime.
Sisteme BMS pasive
Un BMS pasiv pentru bateriile cu litiu nu va monitoriza curentul și tensiunea. În schimb, se bazează pe un temporizator simplu pentru a regla rata de încărcare și descărcare a acumulatorului. Deși este un sistem mai puțin eficient, costă mult mai puțin de achiziționat.
Beneficiile utilizării unui sistem de management al bateriei BMS
Un sistem de stocare a bateriilor poate cuprinde câteva sau sute de baterii cu litiu. Un astfel de sistem de stocare a bateriei ar putea avea o tensiune nominală de până la 800V și un curent de 300A sau mai mult.
Administrarea greșită a unui astfel de pachet de înaltă tensiune poate duce la dezastre grave. Ca atare, instalarea unui sistem de management al bateriei BMS este importantă pentru a opera în siguranță acumulatorul. Principalele beneficii ale unui BMS pentru bateriile cu litiu pot fi precizate după cum urmează:
Funcționare sigură
Este esențial să se asigure funcționarea în siguranță pentru un pachet de baterii de dimensiuni medii sau mari. Cu toate acestea, chiar și unitățile mici, cum ar fi telefoanele, se știe că iau foc dacă nu este instalat un sistem adecvat de gestionare a bateriei.
Fiabilitate și durată de viață îmbunătățite
Un sistem de gestionare a bateriei asigură că celulele din pachetul de baterii sunt utilizate în parametrii de funcționare siguri. Rezultatul este că bateriile sunt protejate de încărcarea și descărcarea agresivă, ceea ce duce la un sistem solar fiabil, care poate oferi ani de funcționare de încredere.
Gamă mare și performanță
Un BMS ajută la gestionarea capacității unităților individuale din pachetul de baterii. Acesta asigură atingerea unei capacități optime a acumulatorului. Un BMS ține cont de variațiile de autodescărcare, temperatură și uzură generală, care ar putea face un pachet de baterii inutil dacă nu este controlat.
Diagnosticare și Comunicare Externă
Un BMS permite monitorizarea continuă, în timp real, a unui pachet de baterii. Pe baza utilizării curente, oferă estimări fiabile ale stării de sănătate a bateriei și ale duratei de viață estimate. Informațiile de diagnostic furnizate asigură, de asemenea, că orice problemă majoră este detectată din timp înainte de a deveni dezastruoasă. Din punct de vedere financiar, poate ajuta la asigurarea unei planificări adecvate pentru înlocuirea pachetului.
Costuri reduse pe termen lung
Un BMS vine cu un cost inițial ridicat pe lângă costul ridicat al unui nou pachet de baterii. Cu toate acestea, supravegherea rezultată și protecția oferită de BMS asigură costuri reduse pe termen lung.
Rezumat
Un sistem de management al bateriei BMS este un instrument puternic și eficient care poate ajuta proprietarii de sisteme solare să înțeleagă cum funcționează banca lor de baterii. De asemenea, poate ajuta la luarea unor decizii financiare sănătoase, îmbunătățind în același timp siguranța, longevitatea și fiabilitatea unui acumulator. Rezultatul este că proprietarii unui BMS pentru baterii cu litiu profită la maximum de banii lor.
