Sistem za upravljanje baterij BMS je močno orodje za izboljšanje življenjske dobe baterij solarnega sistema. Sistem za upravljanje baterij BMS prav tako pomaga zagotoviti, da so baterije varne in zanesljive. Spodaj je podrobna razlaga sistema BMS in prednosti, ki jih imajo uporabniki.
Kako deluje sistem BMS
BMS za litijeve baterije uporablja specializiran računalnik in senzorje za uravnavanje delovanja baterije. Senzorji testirajo temperaturo, hitrost polnjenja, kapaciteto baterije in drugo. Računalnik na krovu sistema BMS nato naredi izračune, ki uravnavajo polnjenje in praznjenje baterije. Njegov cilj je izboljšati življenjsko dobo sistema za shranjevanje solarnih baterij, hkrati pa zagotoviti njegovo varno in zanesljivo delovanje.
Komponente sistema za upravljanje baterije
Sistem za upravljanje baterije BMS je sestavljen iz več ključnih komponent, ki delujejo skupaj za zagotavljanje optimalne učinkovitosti baterije. Sestavine so:
Polnilec baterij
Polnilnik napaja baterijski paket s pravilno napetostjo in pretokom, da zagotovi optimalno napolnjenost.
Monitor baterije
Nadzornik baterije je niz senzorjev, ki spremljajo stanje baterij in druge ključne informacije, kot sta stanje napolnjenosti in temperatura.
Krmilnik baterije
Krmilnik upravlja polnjenje in praznjenje paketa baterij. Zagotavlja, da moč optimalno vstopa in izstopa iz baterijskega paketa.
Konektorji
Ti priključki povezujejo sistem BMS, baterije, pretvornik in sončno ploščo. Zagotavlja, da ima BMS dostop do vseh informacij iz solarnega sistema.
Značilnosti sistema za upravljanje baterij BMS
Vsak BMS za litijeve baterije ima svoje edinstvene značilnosti. Vendar pa sta njegovi najpomembnejši funkciji zaščita in upravljanje zmogljivosti baterije. Zaščita baterijskega paketa je dosežena z zagotavljanjem električne zaščite in toplotne zaščite.
Električna zaščita pomeni, da se bo sistem za upravljanje baterije izklopil, če je preseženo varno delovno območje (SOA). Toplotna zaščita je lahko aktivna ali pasivna regulacija temperature, da baterijski sklop ostane znotraj svoje SOA.
Kar zadeva upravljanje zmogljivosti baterije, je BMS za litijeve baterije zasnovan za povečanje zmogljivosti. Baterija bo sčasoma postala neuporabna, če se ne izvaja upravljanje zmogljivosti.
Zahteva za upravljanje zmogljivosti je, da ima vsaka baterija v paketu baterij nekoliko drugačno zmogljivost. Te razlike v zmogljivosti so najbolj opazne pri stopnjah puščanja. Ko je nova baterija, lahko deluje optimalno. Vendar se sčasoma razlika v zmogljivosti baterijskih celic poveča. Posledično lahko povzroči škodo pri delovanju. Posledica so nevarni pogoji delovanja za celotno baterijo.
Če povzamemo, sistem za upravljanje baterije BMS bo odstranil naboj iz najbolj napolnjenih celic, kar preprečuje prekomerno polnjenje. Omogoča tudi, da manj napolnjene celice prejmejo večji polnilni tok.
BMS za litijeve baterije bo tudi preusmeril del ali skoraj ves polnilni tok okoli napolnjenih celic. Posledično manj napolnjene celice prejmejo polnilni tok dlje časa.
Brez sistema za upravljanje baterije BMS bi se celice, ki se prve polnijo, še naprej polnile, kar bi lahko povzročilo pregrevanje. Medtem ko litijeve baterije nudijo odlično zmogljivost, imajo težave s pregrevanjem, ko pride do odvečnega toka. Pregrevanje litijeve baterije močno poslabša njeno delovanje. V najslabšem primeru lahko pride do okvare celotnega paketa baterij.
Vrste BMS za litijeve baterije
Sistemi za upravljanje baterij so lahko preprosti ali zelo zapleteni za različne primere uporabe in tehnologije. Vendar pa si vsi prizadevajo skrbeti za baterijo. Najpogostejše kategorizacije so:
Centralizirani sistemi BMS
Centraliziran BMS za litijeve baterije uporablja en sam sistem za upravljanje baterij BMS za baterijski paket. Vse baterije so priključene neposredno na BMS. Glavna prednost tega sistema je njegova kompaktnost. Poleg tega je cenovno ugodnejša.
Njegova glavna pomanjkljivost je, da ker se vse baterije neposredno povežejo z enoto BMS, potrebuje veliko vrat za povezavo z baterijskim paketom. Rezultat je veliko žic, konektorjev in kablov. Pri velikem paketu baterij lahko to zaplete vzdrževanje in odpravljanje težav.
Modularni BMS za litijeve baterije
Tako kot centraliziran BMS je modularni sistem povezan z namenskim delom baterijskega sklopa. Enote modula BMS so včasih povezane s primarnim modulom, ki spremlja njihovo delovanje. Glavna prednost je, da sta odpravljanje težav in vzdrževanje bolj poenostavljena. Slaba stran pa je, da modularni sistem za upravljanje baterije stane več.
Aktivni BMS sistemi
Aktivni sistem za upravljanje baterije BMS spremlja napetost, tok in kapaciteto baterije. Te informacije uporablja za nadzor polnjenja in praznjenja sistema, da zagotovi varno delovanje baterije in to na optimalnih ravneh.
Pasivni BMS sistemi
Pasivni BMS za litijeve baterije ne bo spremljal toka in napetosti. Namesto tega se opira na preprost časovnik za uravnavanje stopnje polnjenja in praznjenja paketa baterij. Čeprav gre za manj učinkovit sistem, je njegova nabava veliko manjša.
Prednosti uporabe sistema za upravljanje baterij BMS
Sistem za shranjevanje baterij lahko obsega nekaj ali več sto litijevih baterij. Tak sistem za shranjevanje baterij bi lahko imel nazivno napetost do 800 V in tok 300 A ali več.
Napačno upravljanje tako visokonapetostnega paketa bi lahko povzročilo resne katastrofe. Kot taka je namestitev sistema za upravljanje baterije BMS pomembna za varno delovanje baterije. Glavne prednosti BMS za litijeve baterije je mogoče navesti kot sledi:
Varno delovanje
Bistvenega pomena je zagotoviti varno delovanje srednje velikega ali velikega paketa baterij. Vendar je znano, da celo majhne enote, kot so telefoni, zagorijo, če ni nameščen ustrezen sistem za upravljanje baterije.
Izboljšana zanesljivost in življenjska doba
Sistem za upravljanje baterije zagotavlja, da se celice v paketu baterij uporabljajo znotraj varnih delovnih parametrov. Rezultat tega je, da so baterije zaščitene pred agresivnim polnjenjem in praznjenjem, kar vodi do zanesljivega solarnega sistema, ki lahko zagotavlja dolgoletno zanesljivo delovanje.
Velik doseg in zmogljivost
BMS pomaga upravljati kapaciteto posameznih enot v paketu baterij. Zagotavlja doseganje optimalne kapacitete baterijskega paketa. BMS upošteva variacije v samopraznjenju, temperaturi in splošni obrabi, zaradi katerih je baterija lahko neuporabna, če ni nadzorovana.
Diagnostika in zunanja komunikacija
BMS omogoča neprekinjeno spremljanje baterije v realnem času. Na podlagi trenutne uporabe zagotavlja zanesljive ocene zdravja in pričakovane življenjske dobe baterije. Zagotovljene diagnostične informacije prav tako zagotavljajo, da se vsaka večja težava odkrije zgodaj, preden postane katastrofalna. S finančnega vidika lahko pomaga zagotoviti pravilno načrtovanje zamenjave pakiranja.
Dolgoročno nižji stroški
BMS ima visoke začetne stroške poleg visokih stroškov novega paketa baterij. Vendar posledični nadzor in zaščita, ki jo zagotavlja BMS, dolgoročno zagotavljata nižje stroške.
Povzetek
Sistem za upravljanje baterij BMS je močno in učinkovito orodje, ki lahko lastnikom solarnih sistemov pomaga razumeti, kako deluje njihova baterijska banka. Pomaga lahko tudi pri sprejemanju dobrih finančnih odločitev, hkrati pa izboljša varnost, dolgo življenjsko dobo in zanesljivost baterije. Rezultat tega je, da lastniki BMS za litijeve baterije dobijo največ od svojega denarja.
