Et BMS-batteristyringssystem er et effektivt værktøj til at forbedre levetiden for et solcelleanlægs batterier. BMS-batteristyringssystemet hjælper også med at sikre, at batterierne er sikre og pålidelige. Nedenfor er en detaljeret forklaring af et BMS-system og de fordele, brugerne får.
Sådan fungerer et BMS-system
Et BMS til litiumbatterier bruger en specialiseret computer og sensorer til at regulere batteriets funktion. Sensorerne tester temperatur, opladningshastighed, batterikapacitet og mere. En computer indbygget i BMS-systemet foretager derefter beregninger, der regulerer batteriets opladning og afladning. Målet er at forbedre levetiden for solcellebatterilagringssystemet, samtidig med at det sikres, at det er sikkert og pålideligt at bruge.
Komponenterne i et batteristyringssystem
Et BMS-batteristyringssystem består af flere nøglekomponenter, der arbejder sammen for at levere optimal ydeevne fra batteripakken. Komponenterne er:
Batterioplader
En oplader forsyner batteripakken med strøm med den korrekte spænding og flowhastighed for at sikre optimal opladning.
Batteriovervågning
Batteriovervågningen er en række sensorer, der overvåger batteriernes tilstand og andre vigtige oplysninger som opladningsstatus og temperatur.
Batteristyring
Controlleren styrer opladning og afladning af batteripakken. Den sikrer, at strømmen kommer optimalt ind i og forlader batteripakken.
Stik
Disse stik forbinder BMS-systemet, batterierne, inverteren og solpanelet. Det sikrer, at BMS'en har adgang til alle oplysninger fra solcellesystemet.
Funktionerne i et BMS-batteristyringssystem
Hvert BMS til lithiumbatterier har sine unikke funktioner. De to vigtigste funktioner er dog beskyttelse og styring af batteripakkens kapacitet. Batteripakkens beskyttelse opnås ved at sikre elektrisk beskyttelse og termisk beskyttelse.
Elektrisk beskyttelse betyder, at batteristyringssystemet lukker ned, hvis det sikre driftsområde (SOA) overskrides. Termisk beskyttelse kan være aktiv eller passiv temperaturregulering for at holde batteripakken inden for dens SOA.
Med hensyn til batterikapacitetsstyring er BMS'en til lithiumbatterier designet til at maksimere kapaciteten. En batteripakke vil i sidste ende blive ubrugelig, hvis kapacitetsstyring ikke udføres.
Kravet til kapacitetsstyring er, at hvert batteri i en batteripakke har en lidt forskellig ydeevne. Disse ydeevneforskelle er mest bemærkelsesværdige i lækagehastigheder. Når en ny batteripakke er, kan den yde optimalt. Men med tiden øges forskellen i battericellens ydeevne. Følgelig kan det føre til ydeevneskader. Resultatet er usikre driftsforhold for hele batteripakken.
Kort sagt fjerner BMS-batteristyringssystemet ladningen fra de mest opladede celler, hvilket forhindrer overopladning. Det giver også de mindre opladede celler mulighed for at modtage mere ladestrøm.
Et BMS til litiumbatterier vil også omdirigere noget af eller næsten al ladestrømmen rundt om de opladede celler. Følgelig modtager de mindre opladede celler ladestrøm i en længere periode.
Uden et BMS-batteristyringssystem vil de celler, der oplades først, fortsætte med at oplade, hvilket kan føre til overophedning. Selvom lithiumbatterier yder fremragende, har de et problem med overophedning, når der leveres for meget strøm. Overophedning af et lithiumbatteri forringer dets ydeevne betydeligt. I værste fald kan det føre til, at hele batteripakken svigter.
Typer af BMS til litiumbatterier
Batteristyringssystemer kan være simple eller meget komplekse til forskellige anvendelsesscenarier og teknologier. De har dog alle til formål at tage sig af batteripakken. De mest almindelige kategoriseringer er:
Centraliserede BMS-systemer
Et centraliseret BMS til litiumbatterier bruger et enkelt BMS-batteristyringssystem til batteripakken. Alle batterierne er direkte forbundet til BMS'en. Den største fordel ved dette system er, at det er kompakt. Derudover er det mere overkommeligt.
Dens største ulempe er, at da alle batterier tilsluttes direkte til BMS-enheden, kræver det mange porte at tilslutte til batteripakken. Resultatet er en masse ledninger, stik og kabler. I en stor batteripakke kan dette komplicere vedligeholdelse og fejlfinding.
Modulær BMS til litiumbatterier
Ligesom et centraliseret BMS er det modulære system forbundet til en dedikeret del af batteripakken. BMS-modulerne er nogle gange forbundet til et primært modul, der overvåger deres ydeevne. Den største fordel er, at fejlfinding og vedligeholdelse er mere forenklet. Ulempen er dog, at et modulært batteristyringssystem koster mere.
Aktive BMS-systemer
Et aktivt BMS-batteristyringssystem overvåger batteripakkens spænding, strøm og kapacitet. Det bruger disse oplysninger til at styre opladning og afladning af systemet for at sikre, at batteripakken er sikker at bruge og gør det på optimale niveauer.
Passive BMS-systemer
Et passivt BMS til litiumbatterier overvåger ikke strøm og spænding. I stedet er det afhængigt af en simpel timer til at regulere batteripakkens opladnings- og afladningshastighed. Selvom det er et mindre effektivt system, koster det meget mindre at anskaffe.
Fordelene ved at bruge et BMS-batteristyringssystem
Et batterilagringssystem kan bestå af et par eller hundredvis af lithiumbatterier. Et sådant batterilagringssystem kan have en spændingsklassificering på op til 800 V og en strømstyrke på 300 A eller mere.
Forkert håndtering af en sådan højspændingspakke kan føre til alvorlige katastrofer. Derfor er det vigtigt at installere et BMS-batteristyringssystem for at kunne betjene batteripakken sikkert. De vigtigste fordele ved et BMS til litiumbatterier kan angives som følger:
Sikker drift
Det er vigtigt at sikre sikker drift af en mellemstor eller stor batteripakke. Selv små enheder som telefoner har dog vist sig at kunne gå i brand, hvis der ikke er installeret et korrekt batteristyringssystem.
Forbedret pålidelighed og levetid
Et batteristyringssystem sikrer, at cellerne i batteripakken bruges inden for sikre driftsparametre. Resultatet er, at batterierne er beskyttet mod aggressiv opladning og afladning, hvilket fører til et pålideligt solcellesystem, der kan levere mange års pålidelig service.
Stor rækkevidde og ydeevne
Et BMS hjælper med at styre kapaciteten af de enkelte enheder i batteripakken. Det sikrer, at optimal batteripakkekapacitet opnås. Et BMS tager højde for variationer i selvafladning, temperatur og generel slid, som kan gøre en batteripakke ubrugelig, hvis den ikke kontrolleres.
Diagnostik og ekstern kommunikation
Et BMS muliggør kontinuerlig overvågning af en batteripakke i realtid. Baseret på den aktuelle brug giver det pålidelige estimater af batteriets tilstand og forventede levetid. De diagnostiske oplysninger sikrer også, at eventuelle større problemer opdages tidligt, før de udvikler sig til katastrofale konsekvenser. Fra et økonomisk synspunkt kan det bidrage til at sikre korrekt planlægning af udskiftning af pakken.
Reducerede omkostninger på lang sigt
Et BMS har en høj startpris oveni den høje pris på en ny batteripakke. Den resulterende overvågning og beskyttelse, som BMS'et yder, sikrer dog reducerede omkostninger på lang sigt.
Oversigt
Et BMS-batteristyringssystem er et kraftfuldt og effektivt værktøj, der kan hjælpe ejere af solcelleanlæg med at forstå, hvordan deres batteribank fungerer. Det kan også hjælpe med at træffe fornuftige økonomiske beslutninger, samtidig med at det forbedrer batteripakkens sikkerhed, levetid og pålidelighed. Resultatet er, at ejere af et BMS til litiumbatterier får mest muligt ud af deres penge.
