Un sistema de xestión de baterías BMS é unha ferramenta poderosa para mellorar a vida útil das baterías dun sistema solar. O sistema de xestión de baterías BMS tamén axuda a garantir que as baterías sexan seguras e fiables. A continuación, ofrécese unha explicación detallada dun sistema BMS e os beneficios que obteñen os usuarios.
Como funciona un sistema BMS
Un BMS para baterías de litio usa un ordenador e sensores especializados para regular o funcionamento da batería. Os sensores comproban a temperatura, a velocidade de carga, a capacidade da batería e moito máis. Un ordenador a bordo do sistema BMS realiza cálculos que regulan a carga e descarga da batería. O seu obxectivo é mellorar a vida útil do sistema de almacenamento de baterías solares, garantindo ao mesmo tempo que sexa seguro e fiable para o seu funcionamento.
Os compoñentes dun sistema de xestión de baterías
Un sistema de xestión de baterías BMS comprende varios compoñentes clave que traballan xuntos para ofrecer un rendemento óptimo do paquete de baterías. Os compoñentes son:
Cargador de batería
Un cargador subministra enerxía á batería coa voltaxe e o caudal correctos para garantir que se cargue de forma óptima.
Monitor de batería
O monitor de batería é un conxunto de sensores que monitorizan o estado das baterías e outra información crucial como o estado de carga e a temperatura.
Controlador de batería
O controlador xestiona a carga e a descarga da batería. Garante que a enerxía entre e saia da batería de forma óptima.
Conectores
Estes conectores conectan o sistema BMS, as baterías, o inversor e o panel solar. Isto garante que o BMS teña acceso a toda a información do sistema solar.
As características dun sistema de xestión de baterías BMS
Cada BMS para baterías de litio ten as súas propias características. Non obstante, as súas dúas características máis importantes son a protección e a xestión da capacidade da batería. A protección da batería conséguese garantindo a protección eléctrica e a protección térmica.
A protección eléctrica significa que o sistema de xestión da batería se apagará se se supera a área de funcionamento seguro (SOA). A protección térmica pode ser unha regulación de temperatura activa ou pasiva para manter o paquete de baterías dentro da súa SOA.
En canto á xestión da capacidade da batería, o BMS para baterías de litio está deseñado para maximizar a capacidade. Un paquete de baterías acabará por ser inútil se non se realiza a xestión da capacidade.
O requisito para a xestión da capacidade é que cada batería dun paquete de baterías teña un rendemento lixeiramente diferente. Estas diferenzas de rendemento son máis notables nas taxas de fugas. Cando é nova, un paquete de baterías pode funcionar de forma óptima. Non obstante, co paso do tempo, a diferenza no rendemento das celas da batería amplíase. En consecuencia, pode provocar danos no rendemento. O resultado son condicións de funcionamento inseguras para todo o paquete de baterías.
En resumo, o sistema de xestión de baterías BMS eliminará a carga das celas máis cargadas, o que evita a sobrecarga. Tamén permite que as celas menos cargadas reciban máis corrente de carga.
Un BMS para baterías de litio tamén redirixirá parte ou case toda a corrente de carga arredor das celas cargadas. En consecuencia, as celas menos cargadas reciben corrente de carga durante un período máis longo.
Sen un sistema de xestión de baterías BMS, as celas que se cargan primeiro continuarían cargándose, o que podería provocar un sobrequecemento. Aínda que as baterías de litio ofrecen un rendemento excelente, teñen un problema de sobrequecemento cando se subministra un exceso de corrente. O sobrequecemento dunha batería de litio degrada considerablemente o seu rendemento. No peor dos casos, pode provocar a falla de toda a batería.
Tipos de BMS para baterías de litio
Os sistemas de xestión de baterías poden ser sinxelos ou moi complexos para diferentes casos de uso e tecnoloxías. Non obstante, todos eles teñen como obxectivo coidar a batería. As categorizacións máis comúns son:
Sistemas BMS centralizados
Un BMS centralizado para baterías de litio usa un único sistema de xestión de baterías BMS para o paquete de baterías. Todas as baterías están conectadas directamente ao BMS. A principal vantaxe deste sistema é que é compacto. Ademais, é máis accesible.
A súa principal desvantaxe é que, dado que todas as baterías se conectan directamente á unidade BMS, require moitos portos para conectarse ao paquete de baterías. O resultado son moitos fíos, conectores e cableado. Nun paquete de baterías grande, isto pode complicar o mantemento e a resolución de problemas.
BMS modular para baterías de litio
Do mesmo xeito que un BMS centralizado, o sistema modular está conectado a unha parte específica do paquete de baterías. As unidades BMS do módulo ás veces están conectadas a un módulo principal que supervisa o seu rendemento. A principal vantaxe é que a resolución de problemas e o mantemento simplifícanse máis. Non obstante, a desvantaxe é que un sistema modular de xestión de baterías custa máis.
Sistemas BMS activos
Un sistema activo de xestión de baterías BMS monitoriza a tensión, a corrente e a capacidade da batería. Emprega esta información para controlar a carga e a descarga do sistema para garantir que a batería sexa segura de usar e que o faga a niveis óptimos.
Sistemas BMS pasivos
Un BMS pasivo para baterías de litio non monitorizará a corrente nin a tensión. En vez diso, baséase nun temporizador simple para regular a taxa de carga e descarga do paquete de baterías. Aínda que é un sistema menos eficiente, custa moito menos de adquirir.
As vantaxes de usar un sistema de xestión de baterías BMS
Un sistema de almacenamento en baterías pode estar composto por unhas poucas ou centos de baterías de litio. Este sistema de almacenamento en baterías podería ter unha tensión nominal de ata 800 V e unha corrente de 300 A ou máis.
Unha mala xestión dun paquete de alta tensión podería provocar desastres graves. Polo tanto, instalar un sistema de xestión de baterías BMS é importante para operar o paquete de baterías de forma segura. Os principais beneficios dun BMS para baterías de litio pódense enumerar do seguinte xeito:
Operación segura
É fundamental garantir o funcionamento seguro dunha batería de tamaño mediano ou grande. Non obstante, mesmo unidades pequenas como os teléfonos poden incendiarse se non se instala un sistema de xestión da batería axeitado.
Fiabilidade e vida útil melloradas
Un sistema de xestión de baterías garante que as celas do paquete de baterías se utilicen dentro de parámetros de funcionamento seguros. O resultado é que as baterías están protexidas de cargas e descargas agresivas, o que leva a un sistema solar fiable que pode proporcionar anos de servizo seguro.
Gran alcance e rendemento
Un BMS axuda a xestionar a capacidade das unidades individuais do paquete de baterías. Garante que se alcance a capacidade óptima do paquete de baterías. Un BMS ten en conta as variacións na autodescarga, a temperatura e o desgaste xeral, que poderían facer que un paquete de baterías sexa inútil se non se controla.
Diagnóstico e comunicación externa
Un BMS permite a monitorización continua e en tempo real dunha batería. En función do uso actual, proporciona estimacións fiables do estado da batería e da súa vida útil prevista. A información de diagnóstico proporcionada tamén garante que calquera problema importante se detecte cedo antes de que se converta en desastroso. Desde un punto de vista financeiro, pode axudar a garantir unha planificación axeitada para a substitución da batería.
Custos reducidos a longo prazo
Un BMS ten un custo inicial elevado, ademais do elevado custo dunha batería nova. Non obstante, a supervisión e a protección resultantes que proporciona o BMS garanten custos reducidos a longo prazo.
Resumo
Un sistema de xestión de baterías BMS é unha ferramenta potente e eficaz que pode axudar aos propietarios de sistemas solares a comprender como funciona o seu banco de baterías. Tamén pode axudar a tomar decisións financeiras acertadas, á vez que mellora a seguridade, a lonxevidade e a fiabilidade dun paquete de baterías. O resultado é que os propietarios dun BMS para baterías de litio obteñen o máximo proveito do seu diñeiro.
