Un sistem de gestionare a bateriilor BMS este un instrument puternic pentru a îmbunătăți durata de viață a bateriilor unui sistem solar. Sistemul de gestionare a bateriilor BMS ajută, de asemenea, la asigurarea siguranței și fiabilității bateriilor. Mai jos este o explicație detaliată a unui sistem BMS și a beneficiilor pe care le obțin utilizatorii.
Cum funcționează un sistem BMS
Un sistem BMS pentru baterii cu litiu utilizează un computer specializat și senzori pentru a regla modul în care funcționează bateria. Senzorii testează temperatura, rata de încărcare, capacitatea bateriei și multe altele. Un computer de la bordul sistemului BMS efectuează apoi calcule care reglează încărcarea și descărcarea bateriei. Scopul său este de a îmbunătăți durata de viață a sistemului de stocare a bateriilor solare, asigurând în același timp siguranța și fiabilitatea funcționării acestuia.
Componentele unui sistem de gestionare a bateriilor
Un sistem de gestionare a bateriei BMS cuprinde mai multe componente cheie care lucrează împreună pentru a oferi performanțe optime din pachetul de baterii. Componentele sunt:
Încărcător de baterie
Un încărcător alimentează bateria la tensiunea și debitul corecte pentru a asigura încărcarea optimă a acesteia.
Monitorul bateriei
Monitorul de baterie este un set de senzori care monitorizează starea bateriilor și alte informații cruciale, cum ar fi starea de încărcare și temperatura.
Controler de baterie
Controlerul gestionează încărcarea și descărcarea pachetului de baterii. Acesta asigură că energia intră și iese optim din pachetul de baterii.
Conectori
Acești conectori conectează sistemul BMS, bateriile, invertorul și panoul solar. Acesta asigură accesul BMS la toate informațiile din sistemul solar.
Caracteristicile unui sistem de gestionare a bateriei BMS
Fiecare sistem BMS pentru baterii cu litiu are propriile caracteristici unice. Cu toate acestea, cele două caracteristici cele mai importante ale sale sunt protejarea și gestionarea capacității pachetului de baterii. Protecția pachetului de baterii se realizează prin asigurarea protecției electrice și a protecției termice.
Protecția electrică înseamnă că sistemul de gestionare a bateriei se va opri dacă se depășește zona de funcționare sigură (SOA). Protecția termică poate fi o reglare activă sau pasivă a temperaturii pentru a menține pachetul de baterii în limitele SOA.
În ceea ce privește gestionarea capacității bateriei, sistemul BMS pentru bateriile cu litiu este conceput pentru a maximiza capacitatea. Un pachet de baterii va deveni în cele din urmă inutil dacă gestionarea capacității nu este efectuată.
Cerința pentru gestionarea capacității este ca fiecare baterie dintr-un pachet de baterii să aibă o performanță ușor diferită. Aceste diferențe de performanță sunt cel mai notabile în ratele de scurgere. Când este nouă, o baterie poate funcționa optim. Cu toate acestea, în timp, diferența de performanță a celulelor bateriei se mărește. Prin urmare, acest lucru poate duce la deteriorarea performanței. Rezultatul este condiții de funcționare nesigure pentru întregul pachet de baterii.
Pe scurt, sistemul de gestionare a bateriei BMS va elimina încărcarea celulelor cele mai încărcate, ceea ce previne supraîncărcarea. De asemenea, permite celulelor mai puțin încărcate să primească mai mult curent de încărcare.
Un BMS pentru bateriile cu litiu va redirecționa, de asemenea, o parte sau aproape tot curentul de încărcare în jurul celulelor încărcate. Prin urmare, celulele mai puțin încărcate primesc curent de încărcare pentru o perioadă mai lungă.
Fără un sistem de gestionare a bateriei BMS, celulele care se încarcă primele ar continua să se încarce, ceea ce ar putea duce la supraîncălzire. Deși bateriile cu litiu oferă performanțe excelente, acestea au o problemă cu supraîncălzirea atunci când este furnizat un curent excesiv. Supraîncălzirea unei baterii cu litiu îi degradează considerabil performanța. În cel mai rău caz, aceasta poate duce la defectarea întregului pachet de baterii.
Tipuri de BMS pentru baterii cu litiu
Sistemele de gestionare a bateriilor pot fi simple sau foarte complexe pentru diferite cazuri de utilizare și tehnologii. Cu toate acestea, toate au ca scop îngrijirea pachetului de baterii. Cele mai comune clasificări sunt:
Sisteme BMS centralizate
Un BMS centralizat pentru bateriile cu litiu utilizează un singur sistem BMS de gestionare a bateriei pentru pachetul de baterii. Toate bateriile sunt conectate direct la BMS. Principalul avantaj al acestui sistem este că este compact. În plus, este mai accesibil ca preț.
Principalul său dezavantaj este că, deoarece toate bateriile se conectează direct la unitatea BMS, necesită o mulțime de porturi pentru conectarea la pachetul de baterii. Rezultatul este o mulțime de fire, conectori și cabluri. Într-un pachet de baterii mare, acest lucru poate complica întreținerea și depanarea.
BMS modular pentru baterii cu litiu
La fel ca un BMS centralizat, sistemul modular este conectat la o porțiune dedicată a pachetului de baterii. Unitățile BMS cu module sunt uneori conectate la un modul principal care le monitorizează performanța. Principalul avantaj este că depanarea și întreținerea sunt mai simplificate. Cu toate acestea, dezavantajul este că un sistem modular de gestionare a bateriilor costă mai mult.
Sisteme BMS active
Un sistem activ de gestionare a bateriei BMS monitorizează tensiunea, curentul și capacitatea pachetului de baterii. Acesta folosește aceste informații pentru a controla încărcarea și descărcarea sistemului, pentru a se asigura că pachetul de baterii este sigur de utilizat și o face la niveluri optime.
Sisteme BMS pasive
Un BMS pasiv pentru bateriile cu litiu nu va monitoriza curentul și tensiunea. În schimb, se bazează pe un cronometru simplu pentru a regla rata de încărcare și descărcare a pachetului de baterii. Deși este un sistem mai puțin eficient, costă mult mai puțin de achiziționat.
Beneficiile utilizării unui sistem de gestionare a bateriilor BMS
Un sistem de stocare a bateriilor poate fi alcătuit din câteva sau sute de baterii cu litiu. Un astfel de sistem de stocare a bateriilor ar putea avea o tensiune nominală de până la 800V și un curent de 300A sau mai mult.
Gestionarea defectuoasă a unui astfel de pachet de baterii de înaltă tensiune ar putea duce la dezastre grave. Prin urmare, instalarea unui sistem BMS de gestionare a bateriei este importantă pentru a opera pachetul de baterii în siguranță. Principalele beneficii ale unui BMS pentru bateriile cu litiu pot fi enunțate după cum urmează:
Funcționare în siguranță
Este esențial să se asigure funcționarea în siguranță a unei baterii de dimensiuni medii sau mari. Cu toate acestea, chiar și unitățile mici, precum telefoanele, pot lua foc dacă nu este instalat un sistem adecvat de gestionare a bateriei.
Fiabilitate și durată de viață îmbunătățite
Un sistem de gestionare a bateriei asigură că celulele din pachetul de baterii sunt utilizate în parametri de funcționare siguri. Rezultatul este că bateriile sunt protejate de încărcarea și descărcarea agresivă, ceea ce duce la un sistem solar fiabil, care poate oferi ani de funcționare sigură.
Autonomie și performanță excelente
Un BMS ajută la gestionarea capacității unităților individuale din pachetul de baterii. Acesta asigură atingerea capacității optime a pachetului de baterii. Un BMS ia în considerare variațiile de autodescărcare, temperatură și uzură generală, care ar putea face un pachet de baterii inutil dacă nu este controlat.
Diagnosticare și comunicare externă
Un sistem BMS permite monitorizarea continuă și în timp real a unui pachet de baterii. Pe baza utilizării curente, acesta oferă estimări fiabile privind starea de sănătate a bateriei și durata de viață așteptată. Informațiile de diagnosticare furnizate asigură, de asemenea, că orice problemă majoră este detectată din timp, înainte de a deveni dezastruoasă. Din punct de vedere financiar, acesta poate ajuta la asigurarea unei planificări adecvate pentru înlocuirea pachetului de baterii.
Costuri reduse pe termen lung
Un sistem BMS vine cu un cost inițial ridicat, pe lângă costul ridicat al unui pachet de baterii noi. Cu toate acestea, supravegherea rezultată și protecția oferită de BMS asigură costuri reduse pe termen lung.
Rezumat
Un sistem de gestionare a bateriilor BMS este un instrument puternic și eficient care poate ajuta proprietarii de sisteme solare să înțeleagă cum funcționează banca lor de baterii. De asemenea, poate ajuta la luarea unor decizii financiare solide, îmbunătățind în același timp siguranța, longevitatea și fiabilitatea unui pachet de baterii. Rezultatul este că proprietarii unui BMS pentru baterii cu litiu obțin maximum de la banii lor.
