Ett BMS batterihanteringssystem är ett kraftfullt verktyg för att förbättra livslängden för ett solsystems batterier. BMS batterihanteringssystem hjälper också till att säkerställa att batterierna är säkra och pålitliga. Nedan finns en detaljerad förklaring av ett BMS-system och fördelarna som användarna får.
Hur ett BMS-system fungerar
Ett BMS för litiumbatterier använder en specialiserad dator och sensorer för att reglera hur batteriet fungerar. Sensorerna testar temperatur, laddningshastighet, batterikapacitet med mera. En dator ombord på BMS-systemet gör sedan beräkningar som reglerar laddning och urladdning av batteriet. Dess mål är att förbättra livslängden för lagringssystemet för solbatterier samtidigt som det är säkert och pålitligt att använda.
Komponenterna i ett batterihanteringssystem
Ett BMS batterihanteringssystem består av flera nyckelkomponenter som arbetar tillsammans för att leverera optimal prestanda från batteripaketet. Komponenterna är:
Batteriladdare
En laddare matar in ström till batteripaketet med rätt spänning och flödeshastighet för att säkerställa att det är optimalt laddat.
Batterimonitor
Batterimonitorn är en serie sensorer som övervakar batteriernas hälsa och annan viktig information som laddningsstatus och temperatur.
Batterikontroll
Styrenheten hanterar laddning och urladdning av batteripaketet. Det ser till att strömmen kommer in och lämnar batteripaketet optimalt.
Kontakter
Dessa kontakter ansluter BMS-systemet, batterierna, växelriktaren och solpanelen. Det säkerställer att BMS har tillgång till all information från solsystemet.
Funktionerna i ett BMS batterihanteringssystem
Varje BMS för litiumbatterier har sina unika egenskaper. Dess två viktigaste funktioner är dock att skydda och hantera batteripaketets kapacitet. Batteriskydd uppnås genom att säkerställa elektriskt skydd och termiskt skydd.
Elektriskt skydd innebär att batterihanteringssystemet stängs av om det säkra driftsområdet (SOA) överskrids. Termiskt skydd kan vara aktiv eller passiv temperaturreglering för att hålla batteripaketet inom sin SOA.
När det gäller batterikapacitetshantering är BMS för litiumbatterier utformad för att maximera kapaciteten. Ett batteripaket kommer så småningom att bli oanvändbart om kapacitetshantering inte utförs.
Kravet för kapacitetshantering är att varje batteri i ett batteripaket har lite olika prestanda. Dessa prestandaskillnader är mest anmärkningsvärda i läckagetal. När ett batteri är nytt kan det fungera optimalt. Men med tiden ökar skillnaden i battericellsprestanda. Följaktligen kan det leda till prestationsskador. Resultatet är osäkra driftsförhållanden för hela batteripaketet.
Sammanfattningsvis kommer BMS batterihanteringssystem att ta bort laddningen från de mest laddade cellerna, vilket förhindrar överladdning. Det tillåter också de mindre laddade cellerna att ta emot mer laddningsström.
Ett BMS för litiumbatterier kommer också att omdirigera en del eller nästan all laddningsström runt de laddade cellerna. Följaktligen får de mindre laddade cellerna laddningsström under en längre period.
Utan ett BMS-batterihanteringssystem skulle cellerna som laddas först fortsätta att ladda, vilket kan leda till överhettning. Medan litiumbatterier erbjuder utmärkt prestanda, har de problem med överhettning när överskottsström levereras. Överhettning av ett litiumbatteri försämrar dess prestanda avsevärt. I värsta fall kan det leda till att hela batteripaketet går sönder.
Typer av BMS för litiumbatterier
Batterihanteringssystem kan vara enkla eller mycket komplexa för olika användningsfall och tekniker. Men alla av dem syftar till att ta hand om batteripaketet. De vanligaste kategoriseringarna är:
Centraliserade BMS-system
Ett centraliserat BMS för litiumbatterier använder ett enda BMS-batterihanteringssystem för batteripaketet. Alla batterier är anslutna direkt till BMS. Den största fördelen med detta system är att det är kompakt. Dessutom är det mer prisvärt.
Dess främsta nackdel är att eftersom alla batterier ansluter till BMS-enheten direkt, kräver det många portar för att ansluta till batteripaketet. Resultatet är många kablar, kontakter och kablar. I ett stort batteripaket kan detta komplicera underhåll och felsökning.
Modulär BMS för litiumbatterier
Som ett centraliserat BMS är det modulära systemet anslutet till en dedikerad del av batteripaketet. Modulens BMS-enheter är ibland anslutna till en primär modul som övervakar deras prestanda. Den största fördelen är att felsökning och underhåll är enklare. Nackdelen är dock att ett modulärt batterihanteringssystem kostar mer.
Aktiva BMS-system
Ett aktivt BMS batterihanteringssystem övervakar batteripaketets spänning, ström och kapacitet. Den använder denna information för att kontrollera laddning och urladdning av systemet för att säkerställa att batteripaketet är säkert att använda och gör det på optimala nivåer.
Passiva BMS-system
Ett passivt BMS för litiumbatterier övervakar inte ström och spänning. Istället förlitar den sig på en enkel timer för att reglera laddnings- och urladdningshastigheten för batteripaketet. Även om det är ett mindre effektivt system kostar det mycket mindre att skaffa.
Fördelarna med att använda ett BMS-batterihanteringssystem
Ett batterilagringssystem kan bestå av ett fåtal eller hundratals litiumbatterier. Ett sådant batterilagringssystem kan ha en spänning på upp till 800V och en ström på 300A eller mer.
Felhantering av ett sådant högspänningspaket kan leda till allvarliga katastrofer. Som sådan är det viktigt att installera ett BMS-batterihanteringssystem för att driva batteripaketet säkert. De viktigaste fördelarna med en BMS för litiumbatterier kan anges enligt följande:
Säker drift
Det är viktigt att säkerställa säker drift för ett medelstort eller stort batteripaket. Men även små enheter som telefoner har varit kända för att fatta eld om ett korrekt batterihanteringssystem inte är installerat.
Förbättrad tillförlitlighet och livslängd
Ett batterihanteringssystem säkerställer att cellerna i batteripaketet används inom säkra driftsparametrar. Resultatet är att batterier är skyddade från aggressiv laddning och urladdning, vilket leder till ett pålitligt solsystem som kan ge många år av pålitlig service.
Stor räckvidd och prestanda
Ett BMS hjälper till att hantera kapaciteten för de enskilda enheterna i batteripaketet. Det säkerställer att optimal batterikapacitet uppnås. Ett BMS står för variationerna i självurladdning, temperatur och allmän nötning, vilket kan göra ett batteri oanvändbart om det inte kontrolleras.
Diagnostik och extern kommunikation
Ett BMS möjliggör kontinuerlig övervakning i realtid av ett batteripaket. Baserat på nuvarande användning ger den tillförlitliga uppskattningar av batteriets hälsa och förväntade livslängd. Den diagnostiska informationen som tillhandahålls säkerställer också att alla större problem upptäcks tidigt innan det blir katastrofalt. Ur ekonomisk synvinkel kan det bidra till att säkerställa ordentlig planering för byte av förpackningen.
Minskade kostnader på lång sikt
En BMS kommer med en hög initial kostnad utöver den höga kostnaden för ett nytt batteripaket. Den resulterande övervakningen och skyddet från BMS säkerställer dock minskade kostnader på lång sikt.
Sammanfattning
Ett BMS batterihanteringssystem är ett kraftfullt och effektivt verktyg som kan hjälpa solsystemägare att förstå hur deras batteribank fungerar. Det kan också hjälpa till att fatta sunda ekonomiska beslut samtidigt som det förbättrar ett batteripakets säkerhet, livslängd och tillförlitlighet. Resultatet är att ägare av ett BMS för litiumbatterier får ut det mesta av sina pengar.
