ระบบ BMS คืออะไร?

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS ยังช่วยให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับระบบ BMS และผลประโยชน์ที่ผู้ใช้จะได้รับ

ระบบ BMS ทำงานอย่างไร

BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมใช้คอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์พิเศษเพื่อควบคุมวิธีการทำงานของแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ทดสอบอุณหภูมิอัตราการชาร์จความจุแบตเตอรี่และอื่น ๆ คอมพิวเตอร์ที่มีระบบ BMS ทำการคำนวณที่ควบคุมการชาร์จและการปล่อยแบตเตอรี่ เป้าหมายคือการปรับปรุงอายุการใช้งานของระบบจัดเก็บแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในขณะที่มั่นใจว่าปลอดภัยและเชื่อถือได้ในการทำงาน

ส่วนประกอบของระบบการจัดการแบตเตอรี่

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายอย่างที่ทำงานร่วมกันเพื่อส่งมอบประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจากชุดแบตเตอรี่ ส่วนประกอบคือ:

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่

เครื่องชาร์จจะป้อนพลังงานเข้าสู่ชุดแบตเตอรี่ที่แรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องและอัตราการไหลเพื่อให้แน่ใจว่ามีการชาร์จอย่างเหมาะสมที่สุด

จอภาพแบตเตอรี่

จอภาพแบตเตอรี่เป็นชุดของเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบสุขภาพของแบตเตอรี่และข้อมูลสำคัญอื่น ๆ เช่นสถานะการชาร์จและอุณหภูมิ

ตัวควบคุมแบตเตอรี่

คอนโทรลเลอร์จัดการการชาร์จและการปล่อยแบตเตอรี่ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าพลังงานจะเข้าและออกจากแบตเตอรี่อย่างเหมาะสม

ตัวเชื่อมต่อ

ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้เชื่อมต่อระบบ BMS, แบตเตอรี่, อินเวอร์เตอร์และแผงโซลาร์เซลล์ ช่วยให้มั่นใจได้ว่า BMS สามารถเข้าถึงข้อมูลทั้งหมดจากระบบสุริยะ

คุณสมบัติของระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS

BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมทุกชนิดมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ อย่างไรก็ตามคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดสองประการคือการปกป้องและจัดการความจุแบตเตอรี่ การป้องกันชุดแบตเตอรี่ทำได้โดยการป้องกันไฟฟ้าและการป้องกันความร้อน

การป้องกันไฟฟ้าหมายถึงระบบการจัดการแบตเตอรี่จะปิดตัวลงหากเกินพื้นที่ปฏิบัติการที่ปลอดภัย (SOA) การป้องกันความร้อนสามารถใช้งานได้หรือควบคุมอุณหภูมิแบบพาสซีฟเพื่อให้แบตเตอรี่อยู่ใน SOA

เกี่ยวกับการจัดการความจุแบตเตอรี่ BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มความจุ ในที่สุดชุดแบตเตอรี่จะไร้ประโยชน์หากไม่ได้ดำเนินการจัดการความจุ

ข้อกำหนดสำหรับการจัดการความสามารถคือแบตเตอรี่แต่ละตัวในชุดแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพที่แตกต่างกันเล็กน้อย ความแตกต่างของประสิทธิภาพเหล่านี้มีความโดดเด่นที่สุดในอัตราการรั่วไหล เมื่อใหม่ชุดแบตเตอรี่อาจทำงานได้ดีที่สุด อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาผ่านไปความแตกต่างของประสิทธิภาพของเซลล์แบตเตอรี่ก็กว้างขึ้น ดังนั้นจึงสามารถนำไปสู่ความเสียหายด้านประสิทธิภาพ ผลลัพธ์คือสภาพการทำงานที่ไม่ปลอดภัยสำหรับชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด

โดยสรุประบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS จะลบประจุออกจากเซลล์ที่ชาร์จมากที่สุดซึ่งป้องกันการชาร์จมากเกินไป นอกจากนี้ยังช่วยให้เซลล์ที่มีประจุน้อยกว่ารับกระแสการชาร์จมากขึ้น

BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมจะเปลี่ยนเส้นทางกระแสการชาร์จบางส่วนหรือเกือบทั้งหมดรอบเซลล์ที่มีประจุ ดังนั้นเซลล์ที่มีประจุน้อยกว่าจะได้รับการชาร์จกระแสเป็นระยะเวลานานขึ้น

หากไม่มีระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS เซลล์ที่ชาร์จก่อนจะชาร์จต่อไปซึ่งอาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมพวกเขามีปัญหากับความร้อนสูงเกินไปเมื่อส่งกระแสเกิน ความร้อนสูงเกินไปแบตเตอรี่ลิเธียมลดประสิทธิภาพลงอย่างมาก ในสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดมันสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด

ประเภทของ BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

ระบบการจัดการแบตเตอรี่สามารถง่ายหรือซับซ้อนมากสำหรับกรณีการใช้งานและเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามพวกเขาทั้งหมดมีเป้าหมายที่จะดูแลชุดแบตเตอรี่ การจัดหมวดหมู่ที่พบบ่อยที่สุดคือ:

ระบบ BMS ส่วนกลาง

BMS ส่วนกลางสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมใช้ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS เดียวสำหรับชุดแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ทั้งหมดเชื่อมต่อโดยตรงกับ BMS ประโยชน์หลักของระบบนี้คือมันกะทัดรัด นอกจากนี้ยังมีราคาไม่แพงมาก

ข้อเสียที่สำคัญคือเนื่องจากแบตเตอรี่ทั้งหมดเชื่อมต่อกับหน่วย BMS โดยตรงจึงต้องใช้พอร์ตจำนวนมากเพื่อเชื่อมต่อกับชุดแบตเตอรี่ ผลที่ได้คือสายไฟขั้วต่อและสายเคเบิลจำนวนมาก ในชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่สิ่งนี้สามารถทำให้การบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหาซับซ้อนขึ้น

BMS แบบแยกส่วนสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

เช่นเดียวกับ BMS ส่วนกลางระบบโมดูลาร์เชื่อมต่อกับส่วนเฉพาะของชุดแบตเตอรี่ หน่วย BMS โมดูลบางครั้งเชื่อมต่อกับโมดูลหลักที่ตรวจสอบประสิทธิภาพของพวกเขา ข้อได้เปรียบหลักคือการแก้ไขปัญหาและการบำรุงรักษานั้นง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามข้อเสียคือระบบการจัดการแบตเตอรี่แบบแยกส่วนมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น

ระบบ BMS ที่ใช้งานอยู่

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS ที่ใช้งานจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ในปัจจุบันและความจุ มันใช้ข้อมูลนี้เพื่อควบคุมการชาร์จและการปลดปล่อยระบบเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่นั้นปลอดภัยในการทำงานและทำเช่นนั้นในระดับที่เหมาะสม

ระบบ BMS แบบพาสซีฟ

BMS แบบพาสซีฟสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมจะไม่ตรวจสอบกระแสและแรงดันไฟฟ้า แต่ขึ้นอยู่กับตัวจับเวลาอย่างง่ายเพื่อควบคุมการชาร์จและอัตราการคายประจุของชุดแบตเตอรี่ แม้ว่าจะเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า แต่ก็มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่ามาก

ประโยชน์ของการใช้ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS

ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่สามารถประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมสองสามหรือหลายร้อยแบตเตอรี่ ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ดังกล่าวอาจมีคะแนนแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 800V และกระแส 300A หรือมากกว่า

การจัดการแพ็คแรงดันสูงดังกล่าวอาจนำไปสู่ภัยพิบัติร้ายแรง ดังนั้นการติดตั้งระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS จึงเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานชุดแบตเตอรี่อย่างปลอดภัย ประโยชน์หลักของ BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถระบุได้ดังนี้:

การดำเนินงานที่ปลอดภัย

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมั่นใจในการทำงานที่ปลอดภัยสำหรับชุดแบตเตอรี่ขนาดกลางหรือขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามแม้กระทั่งยูนิตขนาดเล็กเช่นโทรศัพท์ก็ยังเป็นที่ทราบกันดีว่ามีไฟไหม้หากไม่ได้ติดตั้งระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่ใช้ภายในพารามิเตอร์การทำงานที่ปลอดภัย ผลที่ได้คือแบตเตอรี่ได้รับการปกป้องจากประจุและการคายประจุที่ก้าวร้าวซึ่งนำไปสู่ระบบสุริยะที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถให้บริการที่เชื่อถือได้เป็นเวลาหลายปี

ช่วงและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

BMS ช่วยจัดการความจุของแต่ละหน่วยในชุดแบตเตอรี่ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความจุแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดทำได้ BMS บัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงของการสูญเสียตนเองอุณหภูมิและการขัดสีทั่วไปซึ่งอาจทำให้แบตเตอรี่แพ็คไร้ประโยชน์หากไม่ได้ควบคุม

การวินิจฉัยและการสื่อสารภายนอก

BMS ช่วยให้การตรวจสอบแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับการใช้งานในปัจจุบันจะให้การประเมินที่เชื่อถือได้ของสุขภาพของแบตเตอรี่และอายุการใช้งานที่คาดหวัง ข้อมูลการวินิจฉัยที่ให้ไว้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการตรวจพบปัญหาสำคัญใด ๆ ก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นหายนะ จากมุมมองทางการเงินมันสามารถช่วยให้แน่ใจว่าการวางแผนที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนแพ็ค

ลดต้นทุนในระยะยาว

BMS มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่สูงด้านบนของค่าใช้จ่ายสูงของชุดแบตเตอรี่ใหม่ อย่างไรก็ตามการกำกับดูแลที่เกิดขึ้นและการป้องกันที่ได้รับจาก BMS ทำให้มั่นใจได้ว่าค่าใช้จ่ายที่ลดลงในระยะยาว

สรุป

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพซึ่งสามารถช่วยให้เจ้าของระบบพลังงานแสงอาทิตย์เข้าใจว่าธนาคารแบตเตอรี่ทำงานอย่างไร นอกจากนี้ยังสามารถช่วยในการตัดสินใจทางการเงินที่ดีในขณะที่ปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่อายุยืนและความน่าเชื่อถือ ผลที่ได้คือเจ้าของ BMS สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมได้รับประโยชน์สูงสุดจากเงินของพวกเขา