Система керування батареями BMS є потужним інструментом для збільшення терміну служби батарей сонячної системи. Система керування батареями BMS також допомагає забезпечити безпеку та надійність батарей. Нижче наведено детальне пояснення системи BMS та переваг, які отримують користувачі.
Як працює система BMS
BMS для літієвих батарей використовує спеціальний комп’ютер і датчики для регулювання роботи батареї. Датчики тестують температуру, швидкість заряджання, ємність акумулятора тощо. Потім комп’ютер на борту системи BMS виконує обчислення, які регулюють зарядку та розрядку батареї. Його мета — подовжити термін служби системи зберігання сонячних батарей, одночасно забезпечуючи її безпечну та надійну роботу.
Компоненти системи керування акумулятором
Система керування батареєю BMS складається з кількох ключових компонентів, які працюють разом, щоб забезпечити оптимальну продуктивність акумуляторної батареї. Компоненти:
Зарядний пристрій
Зарядний пристрій подає живлення в акумуляторну батарею з правильною напругою та швидкістю потоку, щоб забезпечити оптимальний заряд.
Монітор батареї
Монітор батареї – це набір датчиків, які контролюють стан батареї та іншу важливу інформацію, як-от стан зарядки та температуру.
Контролер батареї
Контролер керує зарядом і розрядом акумуляторної батареї. Це гарантує, що живлення входить і виходить з акумуляторної батареї оптимально.
Роз'єми
Ці роз’єми з’єднують систему BMS, батареї, інвертор і сонячну панель. Це гарантує, що BMS має доступ до всієї інформації з сонячної системи.
Особливості системи керування акумулятором BMS
Кожен BMS для літієвих батарей має свої унікальні особливості. Однак його дві найважливіші функції — це захист і керування ємністю акумулятора. Захист акумуляторної батареї досягається шляхом забезпечення електричного захисту та теплового захисту.
Електричний захист означає, що система керування акумулятором вимкнеться, якщо буде перевищено безпечну робочу зону (SOA). Тепловий захист може бути активним або пасивним регулюванням температури, щоб підтримувати акумуляторний блок у межах його SOA.
Що стосується управління ємністю батареї, BMS для літієвих батарей розроблено для максимізації ємності. Акумуляторна батарея згодом стане марною, якщо не виконувати керування ємністю.
Вимога до керування ємністю полягає в тому, щоб кожна батарея в акумуляторній батареї мала дещо різну продуктивність. Ці відмінності в продуктивності найбільш помітні в показниках витоку. Нова акумуляторна батарея може працювати оптимально. Однак з часом різниця в продуктивності акумуляторних елементів збільшується. Як наслідок, це може призвести до погіршення продуктивності. Результатом є небезпечні умови роботи для всієї батареї.
Таким чином, система керування акумулятором BMS зніме заряд із найбільш заряджених елементів, що запобігає перезарядженню. Це також дозволяє менш зарядженим елементам отримувати більший зарядний струм.
BMS для літієвих батарей також перенаправлятиме частину або майже весь зарядний струм навколо заряджених елементів. Отже, менш заряджені елементи отримують зарядний струм протягом більш тривалого часу.
Без системи керування акумулятором BMS елементи, які заряджаються першими, продовжуватимуть заряджатися, що може призвести до перегріву. У той час як літієві батареї пропонують чудову продуктивність, вони мають проблему з перегрівом, коли подається надлишковий струм. Перегрів літієвої батареї значно погіршує її продуктивність. У гіршому випадку це може призвести до виходу з ладу всієї батареї.
Типи BMS для літієвих батарей
Системи керування батареями можуть бути простими або дуже складними для різних випадків використання та технологій. Проте всі вони прагнуть піклуватися про акумуляторну батарею. Найпоширенішими категоріями є:
Централізовані BMS системи
Централізована BMS для літієвих батарей використовує одну систему керування батареєю BMS для акумуляторної батареї. Усі батареї підключаються безпосередньо до BMS. Головною перевагою цієї системи є її компактність. Крім того, він більш доступний.
Його основним недоліком є те, що оскільки всі батареї підключаються до блоку BMS безпосередньо, для підключення до акумуляторної батареї потрібно багато портів. У результаті виходить багато проводів, роз’ємів і кабелів. У великому акумуляторі це може ускладнити обслуговування та усунення несправностей.
Модульна BMS для літієвих батарей
Подібно до централізованої BMS, модульна система підключається до спеціальної частини акумуляторної батареї. Блоки модуля BMS іноді підключаються до основного модуля, який контролює їх продуктивність. Основна перевага полягає в тому, що усунення несправностей і технічне обслуговування спрощуються. Однак недоліком є те, що модульна система керування акумулятором коштує дорожче.
Активні системи BMS
Активна система керування акумулятором BMS контролює напругу, струм і ємність акумулятора. Він використовує цю інформацію, щоб контролювати заряджання та розряджання системи, щоб забезпечити безпечну роботу акумуляторної батареї та робить це на оптимальному рівні.
Пасивні системи BMS
Пасивний BMS для літієвих батарей не буде контролювати струм і напругу. Замість цього він покладається на простий таймер для регулювання швидкості заряду та розряду акумуляторної батареї. Хоча це менш ефективна система, її придбання коштує набагато менше.
Переваги використання системи керування батареями BMS
Система зберігання акумуляторів може складатися з декількох або сотень літієвих батарей. Така система зберігання акумуляторів може мати номінальну напругу до 800 В і силу струму 300 А або більше.
Неправильне керування такою високовольтною батареєю може призвести до серйозних катастроф. Таким чином, встановлення системи керування акумулятором BMS є важливим для безпечної експлуатації акумулятора. Основні переваги BMS для літієвих батарей можна назвати наступним чином:
Безпечна експлуатація
Важливо забезпечити безпечну роботу акумуляторної батареї середнього або великого розміру. Однак відомо, що навіть невеликі пристрої, такі як телефони, можуть загорятися, якщо не встановлено належну систему керування акумулятором.
Покращена надійність і термін служби
Система керування батареєю гарантує, що елементи акумуляторної батареї використовуються з безпечними робочими параметрами. Результатом є те, що батареї захищені від агресивного заряджання та розряджання, що веде до створення надійної сонячної системи, яка може забезпечити надійну службу протягом багатьох років.
Великий діапазон і продуктивність
BMS допомагає керувати ємністю окремих блоків акумуляторної батареї. Це гарантує досягнення оптимальної ємності акумулятора. BMS враховує варіації саморозряду, температури та загального стирання, які можуть зробити акумуляторну батарею марною, якщо її не контролювати.
Діагностика та зовнішній зв'язок
BMS дозволяє безперервно контролювати акумуляторну батарею в реальному часі. Базуючись на поточному використанні, він надає надійні оцінки стану акумулятора та очікуваного терміну служби. Надана діагностична інформація також гарантує, що будь-яка серйозна проблема буде виявлена на ранній стадії, перш ніж вона стане катастрофічною. З фінансової точки зору це може допомогти забезпечити належне планування заміни пачки.
Зниження витрат у довгостроковій перспективі
BMS має високу початкову вартість на додачу до високої вартості нової батареї. Однак контроль і захист, що забезпечується BMS, забезпечують зниження витрат у довгостроковій перспективі.
Резюме
Система керування батареями BMS є потужним і ефективним інструментом, який може допомогти власникам сонячних систем зрозуміти, як працює їх акумуляторна батарея. Це також може допомогти прийняти обґрунтовані фінансові рішення, одночасно підвищуючи безпеку, довговічність і надійність акумуляторної батареї. В результаті власники BMS для літієвих акумуляторів отримують максимальну віддачу від своїх грошей.
