Een BMS-batterijbeheersysteem is een krachtig hulpmiddel om de levensduur van de batterijen van een zonnesysteem te verlengen. Het BMS-batterijbeheersysteem zorgt er ook voor dat de batterijen veilig en betrouwbaar zijn. Hieronder vindt u een gedetailleerde uitleg over een BMS-systeem en de voordelen die gebruikers ervan ervaren.
Hoe een BMS-systeem werkt
Een BMS voor lithiumbatterijen maakt gebruik van een gespecialiseerde computer en sensoren om de werking van de batterij te regelen. De sensoren testen de temperatuur, laadsnelheid, batterijcapaciteit en meer. Een computer in het BMS-systeem voert vervolgens berekeningen uit die het laden en ontladen van de batterij regelen. Het doel is om de levensduur van het zonnebatterijopslagsysteem te verlengen en tegelijkertijd de veiligheid en betrouwbaarheid ervan te garanderen.
De componenten van een batterijbeheersysteem
Een BMS-batterijbeheersysteem bestaat uit verschillende belangrijke componenten die samenwerken om optimale prestaties uit de batterij te halen. De componenten zijn:
Batterijlader
Een lader voorziet de accu van stroom met de juiste spanning en stroomsnelheid, zodat deze optimaal wordt opgeladen.
Batterijmonitor
De batterijmonitor bestaat uit een reeks sensoren die de gezondheid van de batterijen en andere belangrijke informatie, zoals de laadstatus en de temperatuur, in de gaten houden.
Batterijcontroller
De controller regelt het laden en ontladen van de accu en zorgt ervoor dat de stroom optimaal de accu in- en uitgaat.
Connectoren
Deze connectoren verbinden het BMS-systeem, de accu's, de omvormer en het zonnepaneel. Ze zorgen ervoor dat het BMS toegang heeft tot alle informatie van het zonnesysteem.
De kenmerken van een BMS-batterijbeheersysteem
Elk BMS voor lithiumbatterijen heeft zijn eigen unieke kenmerken. De twee belangrijkste kenmerken zijn echter het beschermen en beheren van de capaciteit van de batterij. Bescherming van de batterij wordt bereikt door elektrische en thermische bescherming.
Elektrische beveiliging betekent dat het batterijbeheersysteem wordt uitgeschakeld als de veilige werkzone (SOA) wordt overschreden. Thermische beveiliging kan actieve of passieve temperatuurregeling zijn om de batterij binnen de SOA te houden.
Wat betreft capaciteitsbeheer van batterijen: het BMS voor lithiumbatterijen is ontworpen om de capaciteit te maximaliseren. Een batterijpakket zal uiteindelijk onbruikbaar worden als er geen capaciteitsbeheer wordt uitgevoerd.
De vereiste voor capaciteitsbeheer is dat elke batterij in een batterijpakket een iets andere prestatie levert. Deze prestatieverschillen zijn het meest merkbaar in lekkage. Een nieuw batterijpakket kan optimaal presteren. Na verloop van tijd wordt het verschil in prestaties van de batterijcellen echter groter. Dit kan leiden tot prestatieverlies. Het resultaat zijn onveilige bedrijfsomstandigheden voor het hele batterijpakket.
Kortom, het BMS-batterijbeheersysteem verwijdert de lading uit de meest geladen cellen, waardoor overladen wordt voorkomen. Het zorgt er ook voor dat de minder geladen cellen meer laadstroom ontvangen.
Een BMS voor lithiumbatterijen leidt ook een deel of bijna de gehele laadstroom om naar de geladen cellen. Hierdoor ontvangen de minder geladen cellen gedurende een langere periode laadstroom.
Zonder een BMS-batterijbeheersysteem zouden de cellen die als eerste worden opgeladen, blijven opladen, wat tot oververhitting kan leiden. Hoewel lithiumbatterijen uitstekende prestaties leveren, hebben ze last van oververhitting wanneer er te veel stroom wordt geleverd. Oververhitting van een lithiumbatterij verslechtert de prestaties aanzienlijk. In het ergste geval kan dit leiden tot het uitvallen van de hele batterij.
Soorten BMS voor lithiumbatterijen
Batterijbeheersystemen kunnen eenvoudig of zeer complex zijn voor verschillende toepassingen en technologieën. Ze zijn echter allemaal gericht op het beschermen van de batterij. De meest voorkomende categoriseringen zijn:
Gecentraliseerde BMS-systemen
Een gecentraliseerd BMS voor lithiumbatterijen maakt gebruik van één enkel BMS-batterijbeheersysteem voor het batterijpakket. Alle batterijen zijn rechtstreeks op het BMS aangesloten. Het belangrijkste voordeel van dit systeem is dat het compact is. Bovendien is het betaalbaarder.
Het grootste nadeel is dat, omdat alle accu's rechtstreeks op de BMS-unit worden aangesloten, er veel poorten nodig zijn om verbinding te maken met de accu. Dit resulteert in een hoop draden, connectoren en bekabeling. Bij een grote accu kan dit het onderhoud en de probleemoplossing bemoeilijken.
Modulair BMS voor lithiumbatterijen
Net als een gecentraliseerd BMS is het modulaire systeem verbonden met een apart deel van het batterijpakket. De modulaire BMS-units zijn soms verbonden met een primaire module die hun prestaties bewaakt. Het belangrijkste voordeel is dat probleemoplossing en onderhoud eenvoudiger zijn. Het nadeel is echter dat een modulair batterijbeheersysteem duurder is.
Actieve BMS-systemen
Een actief BMS-batterijbeheersysteem bewaakt de spanning, stroomsterkte en capaciteit van de accu. Het gebruikt deze informatie om het laden en ontladen van het systeem te regelen en ervoor te zorgen dat de accu veilig en optimaal werkt.
Passieve BMS-systemen
Een passief BMS voor lithiumbatterijen bewaakt geen stroom en spanning. In plaats daarvan maakt het gebruik van een eenvoudige timer om de laad- en ontlaadsnelheid van de batterij te regelen. Hoewel het een minder efficiënt systeem is, is het veel goedkoper in aanschaf.
De voordelen van het gebruik van een BMS-batterijbeheersysteem
Een batterijopslagsysteem kan bestaan uit enkele of honderden lithiumbatterijen. Zo'n batterijopslagsysteem kan een spanning tot 800 V en een stroomsterkte van 300 A of meer hebben.
Verkeerd beheer van een dergelijk hoogspanningspakket kan tot ernstige rampen leiden. Daarom is de installatie van een BMS-batterijbeheersysteem belangrijk om het batterijpakket veilig te laten werken. De belangrijkste voordelen van een BMS voor lithiumbatterijen zijn als volgt:
Veilige bediening
Het is essentieel om een veilige werking van een middelgrote of grote accu te garanderen. Toch is bekend dat zelfs kleine apparaten zoals telefoons vlam kunnen vatten als er geen goed accubeheersysteem is geïnstalleerd.
Verbeterde betrouwbaarheid en levensduur
Een batterijbeheersysteem zorgt ervoor dat de cellen in de batterij binnen veilige bedrijfsparameters worden gebruikt. Dit resulteert in bescherming tegen agressief laden en ontladen van de batterijen, wat resulteert in een betrouwbaar zonnesysteem dat jarenlang meegaat.
Groot bereik en prestaties
Een BMS helpt bij het beheren van de capaciteit van de afzonderlijke units in de accu. Het zorgt ervoor dat de optimale capaciteit van de accu wordt bereikt. Een BMS houdt rekening met variaties in zelfontlading, temperatuur en algemene slijtage, die een accu onbruikbaar kunnen maken als ze niet worden gecontroleerd.
Diagnostiek en externe communicatie
Een BMS maakt continue, realtime monitoring van een accupakket mogelijk. Op basis van het huidige gebruik geeft het betrouwbare schattingen van de conditie en verwachte levensduur van de accu. De diagnostische informatie zorgt er ook voor dat eventuele grote problemen vroegtijdig worden gedetecteerd voordat ze rampzalig worden. Vanuit financieel oogpunt kan het helpen bij een goede planning voor de vervanging van het pakket.
Lagere kosten op de lange termijn
Een BMS brengt hoge initiële kosten met zich mee, bovenop de hoge kosten van een nieuw batterijpakket. Het resulterende toezicht en de bescherming die het BMS biedt, zorgen echter voor lagere kosten op de lange termijn.
Samenvatting
Een BMS-batterijbeheersysteem is een krachtig en effectief hulpmiddel dat eigenaren van zonne-energiesystemen kan helpen begrijpen hoe hun accu's werken. Het kan ook helpen bij het nemen van weloverwogen financiële beslissingen en tegelijkertijd de veiligheid, levensduur en betrouwbaarheid van een accupakket verbeteren. Het resultaat is dat eigenaren van een BMS voor lithiumaccu's het maximale uit hun geld halen.
