Systém správy batérií BMS je výkonný nástroj na zlepšenie životnosti batérií solárneho systému. Systém správy batérií BMS tiež pomáha zabezpečiť bezpečnosť a spoľahlivosť batérií. Nižšie je uvedený podrobný popis systému BMS a výhod, ktoré používatelia získajú.
Ako funguje systém BMS
Systém BMS pre lítiové batérie využíva špecializovaný počítač a senzory na reguláciu fungovania batérie. Senzory testujú teplotu, rýchlosť nabíjania, kapacitu batérie a ďalšie parametre. Počítač v systéme BMS potom vykonáva výpočty, ktoré regulujú nabíjanie a vybíjanie batérie. Jeho cieľom je predĺžiť životnosť systému solárnych batérií a zároveň zabezpečiť jeho bezpečnú a spoľahlivú prevádzku.
Komponenty systému správy batérií
Systém správy batérií BMS pozostáva z niekoľkých kľúčových komponentov, ktoré spolupracujú na zabezpečení optimálneho výkonu batériového bloku. Tieto komponenty sú:
Nabíjačka batérií
Nabíjačka dodáva energiu do batérie so správnym napätím a prietokom, aby sa zabezpečilo jej optimálne nabitie.
Monitor batérie
Monitor batérie je súbor senzorov, ktoré monitorujú stav batérií a ďalšie dôležité informácie, ako je stav nabíjania a teplota.
Ovládač batérie
Riadiaca jednotka riadi nabíjanie a vybíjanie batériového bloku. Zabezpečuje optimálny vstup a výstup energie z batériového bloku.
Konektory
Tieto konektory spájajú systém BMS, batérie, menič a solárny panel. Zabezpečujú, aby mal BMS prístup ku všetkým informáciám zo solárneho systému.
Funkcie systému správy batérií BMS
Každý systém riadenia budovy (BMS) pre lítiové batérie má svoje jedinečné vlastnosti. Jeho dvoma najdôležitejšími funkciami sú však ochrana a správa kapacity batériového modulu. Ochrana batériového modulu sa dosahuje zabezpečením elektrickej ochrany a tepelnej ochrany.
Elektrická ochrana znamená, že systém správy batérie sa vypne, ak sa prekročí bezpečná prevádzková oblasť (SOA). Tepelná ochrana môže byť aktívna alebo pasívna regulácia teploty, aby sa batériový blok udržal v rámci svojej SOA.
Pokiaľ ide o správu kapacity batérie, systém BMS pre lítiové batérie je navrhnutý tak, aby maximalizoval kapacitu. Ak sa nevykonáva správa kapacity, batériový blok sa nakoniec stane nepoužiteľným.
Požiadavkou na riadenie kapacity je, aby každá batéria v batériovom bloku mala mierne odlišný výkon. Tieto rozdiely vo výkone sú najvýraznejšie v miere úniku. Nový batériový blok môže fungovať optimálne. Postupom času sa však rozdiel vo výkone článkov batérie zväčšuje. V dôsledku toho môže viesť k poškodeniu výkonu. Výsledkom sú nebezpečné prevádzkové podmienky pre celý batériový blok.
Stručne povedané, systém správy batérií BMS odoberie náboj z najviac nabitých článkov, čo zabraňuje prebíjaniu. Zároveň umožňuje menej nabitým článkom prijímať väčší nabíjací prúd.
Systém BMS pre lítiové batérie tiež presmeruje časť alebo takmer všetok nabíjací prúd okolo nabitých článkov. V dôsledku toho menej nabité články prijímajú nabíjací prúd dlhšie.
Bez systému správy batérií BMS by sa články, ktoré sa nabíjajú ako prvé, naďalej nabíjali, čo by mohlo viesť k prehriatiu. Lítiové batérie síce ponúkajú vynikajúci výkon, ale majú problém s prehriatím pri dodávaní nadmerného prúdu. Prehriatie lítiovej batérie výrazne znižuje jej výkon. V najhoršom prípade môže viesť k zlyhaniu celej batérie.
Typy BMS pre lítiové batérie
Systémy správy batérií môžu byť jednoduché alebo veľmi zložité pre rôzne prípady použitia a technológie. Všetky sa však zameriavajú na starostlivosť o batériový blok. Najbežnejšie kategorizácie sú:
Centralizované systémy BMS
Centralizovaný systém riadenia prevádzky (BMS) pre lítiové batérie používa jeden systém správy batérií BMS pre batériový blok. Všetky batérie sú pripojené priamo k systému BMS. Hlavnou výhodou tohto systému je jeho kompaktnosť. Navyše je cenovo dostupnejší.
Jeho hlavnou nevýhodou je, že keďže všetky batérie sa pripájajú priamo k jednotke BMS, vyžaduje si veľa portov na pripojenie k batériovému zdroju. Výsledkom je veľa drôtov, konektorov a káblov. Pri veľkom batériovom zdroji to môže komplikovať údržbu a riešenie problémov.
Modulárny systém riadenia budov (BMS) pre lítiové batérie
Podobne ako centralizovaný systém BMS, aj modulárny systém je pripojený k vyhradenej časti batériového bloku. Modulárne jednotky BMS sú niekedy pripojené k primárnemu modulu, ktorý monitoruje ich výkon. Hlavnou výhodou je, že riešenie problémov a údržba sú jednoduchšie. Nevýhodou však je, že modulárny systém správy batérií je drahší.
Aktívne systémy BMS
Aktívny systém správy batérií BMS monitoruje napätie, prúd a kapacitu batériového zdroja. Tieto informácie používa na riadenie nabíjania a vybíjania systému, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka batériového zdroja na optimálnej úrovni.
Pasívne systémy BMS
Pasívny systém BMS pre lítiové batérie nemonitoruje prúd a napätie. Namiesto toho sa spolieha na jednoduchý časovač, ktorý reguluje rýchlosť nabíjania a vybíjania batériového bloku. Hoci je to menej efektívny systém, jeho obstaranie stojí oveľa menej.
Výhody používania systému správy batérií BMS
Systém batériového úložiska môže pozostávať z niekoľkých alebo stoviek lítiových batérií. Takýto systém batériového úložiska by mohol mať menovité napätie až 800 V a prúd 300 A alebo viac.
Nesprávna manipulácia s takýmto vysokonapäťovým akumulátorom by mohla viesť k vážnym katastrofám. Preto je inštalácia systému správy batérií BMS dôležitá pre bezpečnú prevádzku akumulátora. Hlavné výhody systému BMS pre lítiové batérie možno uviesť takto:
Bezpečná prevádzka
Je nevyhnutné zabezpečiť bezpečnú prevádzku stredne veľkých alebo veľkých batériových blokov. Je však známe, že aj malé zariadenia, ako sú telefóny, sa môžu vznietiť, ak nie je nainštalovaný správny systém správy batérií.
Zlepšená spoľahlivosť a životnosť
Systém správy batérií zabezpečuje, že články v batériovom bloku sa používajú v rámci bezpečných prevádzkových parametrov. Výsledkom je, že batérie sú chránené pred agresívnym nabíjaním a vybíjaním, čo vedie k spoľahlivému solárnemu systému, ktorý môže poskytnúť roky spoľahlivej služby.
Veľký dojazd a výkon
Systém BMS pomáha riadiť kapacitu jednotlivých jednotiek v batériovom bloku. Zabezpečuje dosiahnutie optimálnej kapacity batériového bloku. BMS zohľadňuje zmeny samovybíjania, teploty a celkového opotrebovania, ktoré by mohli batériový blok znehodnotiť, ak by neboli kontrolované.
Diagnostika a externá komunikácia
Systém BMS umožňuje nepretržité monitorovanie batériového bloku v reálnom čase. Na základe aktuálneho používania poskytuje spoľahlivé odhady stavu batérie a očakávanej životnosti. Poskytnuté diagnostické informácie tiež zabezpečujú, že akýkoľvek závažný problém sa odhalí včas, skôr ako sa stane katastrofálnym. Z finančného hľadiska môže pomôcť zabezpečiť správne plánovanie výmeny bloku.
Znížené náklady v dlhodobom horizonte
Systém BMS má okrem vysokých nákladov na novú batériu aj vysoké počiatočné náklady. Výsledný dohľad a ochrana, ktorú systém BMS poskytuje, však zabezpečujú dlhodobé zníženie nákladov.
Zhrnutie
Systém správy batérií BMS je výkonný a efektívny nástroj, ktorý môže pomôcť majiteľom solárnych systémov pochopiť, ako ich batériová banka funguje. Môže tiež pomôcť pri prijímaní správnych finančných rozhodnutí a zároveň zlepšiť bezpečnosť, životnosť a spoľahlivosť batériového bloku. Výsledkom je, že majitelia BMS pre lítiové batérie získajú zo svojich peňazí maximum.
