Система управления аккумуляторными батареями BMS — это мощный инструмент для продления срока службы аккумуляторных батарей солнечной системы. Система управления аккумуляторными батареями BMS также обеспечивает их безопасность и надёжность. Ниже представлено подробное описание системы BMS и её преимуществ для пользователей.
Как работает система BMS
Система управления зарядом (BMS) для литиевых аккумуляторов использует специализированный компьютер и датчики для управления работой аккумулятора. Датчики контролируют температуру, скорость зарядки, ёмкость аккумулятора и другие параметры. Затем компьютер, встроенный в систему BMS, выполняет расчёты, регулирующие зарядку и разрядку аккумулятора. Цель системы — увеличить срок службы системы хранения солнечной энергии, обеспечивая при этом её безопасность и надёжность.
Компоненты системы управления батареями
Система управления аккумуляторными батареями (BMS) состоит из нескольких ключевых компонентов, работающих вместе для обеспечения оптимальной производительности аккумуляторной батареи. Эти компоненты:
Зарядное устройство для аккумуляторов
Зарядное устройство подает в аккумуляторную батарею электроэнергию с правильным напряжением и скоростью потока, обеспечивая ее оптимальную зарядку.
Монитор батареи
Монитор батареи представляет собой набор датчиков, которые отслеживают состояние батареи и другую важную информацию, такую как состояние зарядки и температура.
Контроллер батареи
Контроллер управляет зарядом и разрядом аккумуляторной батареи. Он обеспечивает оптимальную подачу и отдачу энергии.
Разъемы
Эти разъёмы соединяют систему BMS, аккумуляторы, инвертор и солнечную панель. Это обеспечивает BMS доступ ко всей информации, поступающей от солнечной системы.
Особенности системы управления аккумуляторными батареями BMS
Каждая система управления аккумуляторными батареями (BMS) для литиевых аккумуляторов обладает уникальными характеристиками. Однако две её наиболее важные функции — защита и управление ёмкостью аккумуляторной батареи. Защита аккумуляторной батареи достигается за счёт обеспечения электрической и тепловой защиты.
Электрическая защита означает, что система управления аккумулятором отключится при выходе за пределы зоны безопасной эксплуатации (SOA). Тепловая защита может осуществляться посредством активного или пассивного регулирования температуры, чтобы поддерживать аккумулятор в пределах зоны безопасной эксплуатации (SOA).
Что касается управления ёмкостью аккумулятора, система управления аккумулятором (BMS) для литиевых аккумуляторов предназначена для максимального увеличения ёмкости. Без управления ёмкостью аккумулятор со временем станет бесполезным.
Требование к управлению ёмкостью заключается в том, что каждый аккумулятор в аккумуляторном блоке имеет немного разные характеристики. Эти различия в характеристиках наиболее заметны в скорости утечки. Новый аккумулятор может работать оптимально. Однако со временем разница в характеристиках элементов аккумулятора увеличивается. Это может привести к снижению производительности. В результате эксплуатация всего аккумуляторного блока становится небезопасной.
Подводя итог, можно сказать, что система управления аккумулятором BMS снимает заряд с наиболее заряженных ячеек, предотвращая перезаряд. Она также позволяет менее заряженным ячейкам получать больший зарядный ток.
Система BMS для литиевых аккумуляторов также перенаправляет часть или почти весь зарядный ток в обход заряженных элементов. Таким образом, менее заряженные элементы получают зарядный ток дольше.
Без системы управления аккумулятором BMS ячейки, заряжающиеся первыми, продолжали бы заряжаться, что может привести к перегреву. Хотя литиевые аккумуляторы обладают превосходной производительностью, они подвержены перегреву при подаче избыточного тока. Перегрев литиевого аккумулятора значительно ухудшает его характеристики. В худшем случае это может привести к выходу из строя всего аккумуляторного блока.
Типы BMS для литиевых аккумуляторов
Системы управления аккумуляторами могут быть простыми или очень сложными в зависимости от сценария использования и технологий. Однако все они направлены на обеспечение безопасности аккумуляторных батарей. Наиболее распространённые категории:
Централизованные системы BMS
Централизованная система управления аккумуляторными батареями (BMS) для литиевых аккумуляторов использует единую систему управления аккумуляторными батареями (BMS) для всего аккумуляторного блока. Все аккумуляторы подключены непосредственно к BMS. Главное преимущество этой системы — компактность. Кроме того, она более доступная по цене.
Его главный недостаток заключается в том, что, поскольку все аккумуляторы подключаются к блоку BMS напрямую, для подключения аккумуляторной батареи требуется множество портов. В результате возникает множество проводов, разъёмов и кабелей. В случае большой аккумуляторной батареи это может усложнить обслуживание и поиск неисправностей.
Модульная BMS для литиевых батарей
Как и централизованная система управления аккумуляторными батареями (BMS), модульная система подключается к выделенной части аккумуляторной батареи. Модульные BMS-модули иногда подключаются к основному модулю, который контролирует их работу. Главное преимущество заключается в упрощении диагностики неисправностей и обслуживания. Однако недостатком модульной системы управления аккумуляторными батареями является более высокая стоимость.
Активные системы BMS
Активная система управления аккумулятором (BMS) контролирует напряжение, ток и ёмкость аккумуляторной батареи. Эта информация используется для управления зарядкой и разрядкой системы, обеспечивая безопасную эксплуатацию аккумуляторной батареи и поддержание её на оптимальном уровне.
Пассивные системы BMS
Пассивная система управления зарядом (BMS) для литиевых аккумуляторов не контролирует ток и напряжение. Вместо этого она использует простой таймер для регулирования скорости заряда и разряда аккумулятора. Хотя эта система менее эффективна, она стоит гораздо дешевле.
Преимущества использования системы управления батареями BMS
Система хранения энергии может состоять из нескольких или сотен литиевых аккумуляторов. Напряжение такой системы может достигать 800 В, а ток — 300 А и более.
Неправильное управление таким высоковольтным аккумулятором может привести к серьёзным авариям. Поэтому установка системы управления аккумулятором (BMS) важна для безопасной эксплуатации аккумулятора. Основные преимущества BMS для литиевых аккумуляторов можно сформулировать следующим образом:
Безопасная эксплуатация
Обеспечение безопасной эксплуатации аккумуляторных батарей среднего и большого размера крайне важно. Однако известны случаи возгорания даже небольших устройств, таких как телефоны, если не установлена надлежащая система управления аккумуляторными батареями.
Повышенная надежность и срок службы
Система управления аккумуляторными батареями гарантирует, что элементы аккумуляторной батареи используются в безопасных рабочих условиях. В результате аккумуляторы защищены от агрессивного заряда и разряда, что обеспечивает надежность солнечной системы и долгие годы бесперебойной работы.
Большой диапазон и производительность
Система управления аккумуляторными батареями (BMS) помогает управлять ёмкостью отдельных модулей аккумуляторной батареи. Она обеспечивает достижение оптимальной ёмкости аккумуляторной батареи. BMS учитывает колебания саморазряда, температуры и общего износа, которые могут сделать аккумуляторную батарею бесполезной, если их не контролировать.
Диагностика и внешняя коммуникация
Система BMS обеспечивает непрерывный мониторинг состояния аккумуляторной батареи в режиме реального времени. На основе текущего использования она предоставляет надежную оценку состояния батареи и ожидаемого срока службы. Предоставляемая диагностическая информация также гарантирует раннее выявление любых серьезных проблем, прежде чем они приведут к катастрофическим последствиям. С финансовой точки зрения, это может помочь обеспечить правильное планирование замены аккумуляторной батареи.
Снижение затрат в долгосрочной перспективе
Система BMS имеет высокую первоначальную стоимость, помимо высокой стоимости нового аккумулятора. Однако обеспечиваемый BMS контроль и защита гарантируют снижение расходов в долгосрочной перспективе.
Краткое содержание
Система управления аккумуляторными батареями (BMS) — это мощный и эффективный инструмент, который помогает владельцам солнечных систем понять, как работает их аккумуляторный блок. Она также может помочь в принятии обоснованных финансовых решений, одновременно повышая безопасность, долговечность и надежность аккумуляторных батарей. В результате владельцы BMS для литиевых аккумуляторов получают максимальную отдачу от своих вложений.
