نظام إدارة البطاريات BMS هو أداة قوية لتحسين عمر بطاريات النظام الشمسي. يساعد نظام إدارة البطاريات BMS أيضًا في ضمان أن البطاريات آمنة وموثوقة.فيما يلي شرح مفصل لنظام BMS والفوائد التي يحصل عليها المستخدمون.

كيف يعمل نظام BMS

يستخدم نظام BMS للبطاريات الليثيومية كمبيوترًا متخصصًا وأجهزة استشعار لتنظيم كيفية عمل البطارية. تختبر أجهزة الاستشعار درجة الحرارة ومعدل الشحن وسعة البطارية وغيرها.ثم يقوم جهاز كمبيوتر على متن نظام BMS بحسابات تنظم شحن البطارية وتفريغهاهدفها هو تحسين عمر نظام تخزين بطارية الطاقة الشمسية مع ضمان أنها آمنة وموثوقة للعمل.

مكونات نظام إدارة البطارية

يتكون نظام إدارة البطارية BMS من عدة مكونات رئيسية تعمل معاً لتوفير أداء مثالي من مجموعة البطارية. المكونات هي:

شاحن البطارية

يقوم شاحن بتزويد بطاقة البطارية بالجهد والسرعة الصحيحة لضمان شحنها بشكل مثالي.

جهاز مراقبة البطارية

جهاز مراقبة البطارية هو مجموعة من أجهزة الاستشعار التي تراقب حالة البطارية وغيرها من المعلومات الحاسمة مثل حالة الشحن ودرجة الحرارة.

جهاز تحكم البطارية

يدير جهاز التحكم شحن وتفريغ بطارية البطارية. وهو يضمن أن القوة تدخل وتخرج من بطارية البطارية بشكل مثالي.

أجهزة الاتصال

هذه الاتصالات تربط نظام BMS والبطاريات والعاكس واللوح الشمسي.

ميزات نظام إدارة البطارية BMS

كل نظام BMS للبطاريات الليثيومية له ميزاته الفريدة. ومع ذلك، فإن ميزاته الرئيسية هي حماية وإدارة سعة بطارية البطارية.يتم تحقيق حماية بطارية الحزمة من خلال ضمان الحماية الكهربائية والحرارية.

الحماية الكهربائية تعني أن نظام إدارة البطارية سيتوقف إذا تم تجاوز منطقة التشغيل الآمنة (SOA).الحماية الحرارية يمكن أن تكون تنظيم الحرارة النشطة أو السلبية للحفاظ على مجموعة البطارية داخل SOA.

فيما يتعلق بإدارة سعة البطارية ، تم تصميم نظام BMS للبطاريات الليثيوم لتحقيق أقصى قدر من السعة. ستصبح مجموعة البطاريات في النهاية عديمة الفائدة إذا لم يتم إجراء إدارة السعة.

يتطلب إدارة القدرة أن يكون لكل بطارية في مجموعة بطاريات أداء مختلف قليلاً. هذه الاختلافات في الأداء هي الأكثر بروزاً في معدلات التسرب. عندما تكون جديدة، فإن هذه البطاريات تكون أكثر إختلافاً في الأداء.قد تعمل بطارية بشكل مثاليومع ذلك ، مع مرور الوقت ، يتوسع الفرق في أداء خلايا البطارية. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف الأداء. والنتيجة هي ظروف تشغيل غير آمنة لقطة البطارية بأكملها.

باختصار ، سيقوم نظام إدارة البطارية BMS بإزالة الشحن من الخلايا الأكثر شحناً ، مما يمنع الإفراط في الشحن. كما يسمح للخلايا الأقل شحناً باستقبال المزيد من تيار الشحن.

كما أن نظام BMS للبطاريات الليثيومية سيقوم بإعادة توجيه بعض أو تقريباً جميع تيار الشحن حول الخلايا المشحونة. وبالتالي ، تحصل الخلايا الأقل شحناً على تيار الشحن لفترة أطول.

بدون نظام إدارة بطارية BMS، الخلايا التي تشحن أولاً ستستمر في الشحن، مما قد يؤدي إلى الإفراط في الحرارة.لديهم مشكلة في الإفراط في الحرارة عندما يتم تسليم التيار الزائدزيادة درجة حرارة بطارية الليثيوم تؤدي إلى تدهور أدائها بشكل كبير في أسوأ الحالات يمكن أن يؤدي إلى فشل بطارية كاملة

أنواع BMS لبطاريات الليثيوم

يمكن أن تكون أنظمة إدارة البطارية بسيطة أو معقدة للغاية لحالات الاستخدام والتكنولوجيات المختلفة. ومع ذلك ، فإن جميعها تهدف إلى رعاية حزمة البطارية. التصنيفات الأكثر شيوعا هي:

نظم BMS المركزية

يستخدم نظام BMS المركزي لبطاريات الليثيوم نظام إدارة بطارية BMS واحد لقطعة البطارية. يتم توصيل جميع البطاريات مباشرة إلى BMS.الميزة الرئيسية لهذا النظام هي أنه مضغوطبالإضافة إلى ذلك، فهي أكثر بأسعار معقولة.

عيبها الرئيسي هو أنه نظرًا لأن جميع البطاريات تتصل بوحدة BMS مباشرة ، فإنه يتطلب الكثير من الموانئ للاتصال ببطارية البطارية. والنتيجة هي الكثير من الأسلاك والموصلات والكابلات.في بطارية كبيرة، وهذا يمكن أن يعقد الصيانة وإصلاح الأخطاء.

نظام BMS وحداتي للبطاريات الليثيومية

مثل نظام BMS المركزي ، يتم توصيل النظام الوحدي إلى جزء مخصص من مجموعة البطارية. يتم توصيل وحدات BMS الوحدة أحيانًا إلى وحدة أساسية تراقب أدائها.الميزة الرئيسية هي أن استكشاف الأخطاء والصيانة أكثر بساطةومع ذلك، الجانب السلبي هو أن نظام إدارة البطارية وحدات يكلف أكثر.

أنظمة BMS النشطة

يراقب نظام إدارة البطارية BMS النشط الجهد والتيار والقدرة في حزمة البطارية.انها تستخدم هذه المعلومات للسيطرة على شحن وتفريغ النظام لضمان أن مجموعة البطارية آمنة للعمل ويقوم بذلك في المستويات المثلى.

أنظمة BMS السلبية

لن يراقب نظام BMS السلبي لبطاريات الليثيوم التيار والجهد. بدلاً من ذلك ، فإنه يعتمد على جهاز ضبط زمني بسيط لتنظيم معدل الشحن والفراغ من بطارية البطارية.بينما هو نظام أقل كفاءة، انها تكلف أقل بكثير للحصول.

فوائد استخدام نظام إدارة البطارية BMS

يمكن أن يتألف نظام تخزين البطارية من عدد قليل أو مئات البطاريات الليثيومية. يمكن أن يكون لنظام تخزين البطارية هذا الجهد التصنيفي يصل إلى 800 فولت وتيار 300A أو أكثر.

يمكن أن يؤدي سوء إدارة مثل هذه البطارية عالية الجهد إلى كوارث خطيرة. وبالتالي ، فإن تثبيت نظام إدارة البطارية BMS مهم لتشغيل البطارية بأمان.يمكن أن تُذكر الفوائد الرئيسية لمركز BMS للبطاريات الليثيوم على النحو التالي:

عملية آمنة

من الضروري ضمان التشغيل الآمن لبطارية متوسطة الحجم أو كبيرة.حتى الأجهزة الصغيرة مثل الهواتف معروفة بأنها تشتعل إذا لم يتم تثبيت نظام إدارة بطارية مناسب.

تحسين الموثوقية وطول العمر

يضمن نظام إدارة البطارية أن الخلايا داخل مجموعة البطارية تستخدم ضمن معايير التشغيل الآمنة. والنتيجة هي أن البطاريات محمية من الشحن والتفريغ العدوانية،الذي يؤدي إلى نظام شمسي موثوق به يمكن أن يوفر سنوات من الخدمة الموثوق بها.

نطاق كبير وأداء

يساعد نظام BMS في إدارة سعة الوحدات الفردية في مجموعة البطارية. فهو يضمن تحقيق سعة البطارية المثلى.درجة الحرارةوالإستنزاف العام، والذي قد يجعل بطارية لا فائدة منها إذا لم يتم السيطرة عليها.

التشخيص والتواصل الخارجي

يوفر نظام BMS مراقبة مستمرة في الوقت الحقيقي لبطارية. بناءً على الاستخدام الحالي ، فإنه يوفر تقديرات موثوقة لصحة البطارية وعمرها المتوقع.المعلومات التشخيصية المقدمة تضمن أيضا أن أي مشكلة كبيرة يتم اكتشافها في وقت مبكر قبل أن تتحول إلى كارثةمن وجهة نظر مالية، يمكن أن تساعد على ضمان التخطيط السليم لاستبدال الحزمة.

انخفاض التكاليف على المدى الطويل

يأتي نظام BMS بتكلفة أولية عالية بالإضافة إلى تكلفة بطارية جديدة عالية. ومع ذلك، فإن الإشراف الناتج، والحماية التي يوفرها نظام BMS، يضمن خفض التكاليف على المدى الطويل.

ملخص

نظام إدارة البطارية BMS هو أداة قوية وفعالة يمكن أن تساعد أصحاب النظام الشمسي على فهم كيفية عمل بنك البطارية.كما يمكن أن تساعد في اتخاذ قرارات مالية سليمة مع تحسين سلامة بطاريةوالنتيجة هي أن مالكي نظام BMS لبطاريات الليثيوم يحصلون على أقصى قدر من أموالهم.