أنظمة إدارة البطارية: كل ما تريد معرفته

عندما يتعلق الأمر ببطاريات Li-ion ، لا مفر من ذكر نظام إدارة البطارية (BMS) ، والذي يوجد بشكل أساسي في بطاريات Li-ion ولا يتوفر بشكل عام لبطاريات الرصاص الحمضية. فلماذا تحتاج بطاريات الليثيوم إلى نظام إدارة البطارية؟ ما الذي يديره نظام الإدارة هذا بالضبط؟ ما هو الدور الذي يمكن أن تلعبه؟

ما هو نظام إدارة بطارية الليثيوم (BMS)؟

نظام إدارة البطارية (BMS) هو الجسر بين البطارية والحمل. تتمثل الوظائف الأساسية لنظام إدارة المباني في منع زيادة الشحن والتفريغ الزائد للبطارية ، وتنظيم حالة البطارية وإطالة عمر البطارية. بمجرد أن تكون حزمة البطارية في حالة غير طبيعية ، يمكن لـ BMS إصدار تعليمات في الوقت المناسب لقطع تيار البطارية. من منظور الشخص العادي ، فإن نظام إدارة المباني يشبه "عقل" حزمة البطارية ، وهو نظام تشغيل يدير حزمة بطارية الليثيوم ويتحكم فيها ويستخدمها ، ويرسل ويستقبل المعلومات من داخل حزمة البطارية والمنافذ ويعالجها.

لماذا أحتاج إلى نظام إدارة بطارية الليثيوم (BMS)؟

حلت بطاريات الليثيوم تدريجياً محل بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية باعتبارها التيار الرئيسي بسبب كثافتها العالية للطاقة وصغر حجمها وعدم وجود تأثير للذاكرة وعمر الدورة الطويل والعديد من المزايا الأخرى! ومع ذلك ، على وجه التحديد ، نظرًا لأن النشاط الكيميائي للمواد الكيميائية الخاصة ببطاريات الليثيوم أعلى بكثير من نشاط بطاريات الرصاص الحمضية ، فبمجرد وقوع حادث أمان ، ستكون له عواقب أكثر خطورة ؛ وعندما تواجه بطاريات الليثيوم استنفادًا كاملاً للطاقة ، فإنها ستلحق أضرارًا بالغة بعمر دورة البطارية ولا يمكن استردادها من تلقاء نفسها ، لذا فإن BMS أمر لا بد منه لبطاريات الليثيوم. إذن ما هي الوظائف التي يستخدمها نظام إدارة المباني بشكل أساسي؟

1. إدارة الجهد / الحالية

إدارة الجهد: لكل بطارية نطاق جهد عمل معقول خاص بها. تتمثل إحدى الوظائف المهمة لنظام إدارة المباني في الحفاظ على جهد بطارية الليثيوم ضمن نطاق جهد العمل المحدد لتجنب تلف بطارية الليثيوم بسبب الجهد العالي جدًا أو المنخفض جدًا ، مما يؤثر على عمر الخدمة.

بالإضافة إلى ذلك ، لأن بطاريات Li-ion تتكون من خلايا متعددة في سلسلة ومتوازية ، على سبيل المثال ، في وقت مبكر تسلا موديل 3 تتكون مجموعة نقل الحركة من أكثر من 7000 21700 خلية Li-ion متسلسلة ومتوازية ، وهناك بعض الاختلاف الطفيف في الضغط بين الخلايا المختلفة ، وإذا كانت قيمة فرق الضغط كبيرة جدًا ، فسيؤثر ذلك أيضًا على الأداء العام لـ بطارية ليثيوم أيون. يمكن لـ BMS مع التعادل النشط ضبط فرق الضغط بين الخلايا لإبقائها في توازن ديناميكي.

الإدارة الحالية: لكل بطارية نطاق التشغيل الحالي المصمم الخاص بها ، بمجرد تجاوز نطاق التصميم ، من المحتمل أن تحدث مشكلات تتعلق بالسلامة ، وتتمثل إحدى وظائف نظام إدارة المباني في قطع الدائرة في الوقت المناسب لحمايتها.

2. إدارة درجة الحرارة

يراقب نظام BMS درجة حرارة التشغيل لحزمة البطارية ويقطع الدائرة عندما يتم تجاوز نطاق درجة حرارة التشغيل للتأكد من أن حزمة بطارية الليثيوم يمكن أن تعمل في مكان آمن. الدائرة الكهربائية عند تجاوز نطاق درجة حرارة التشغيل للتأكد من أن بطارية الليثيوم يمكن أن تعمل في درجة حرارة محيطة آمنة.

قام نظام إدارة البطارية بتوسيع الوظائف

من خلال المقدمة أعلاه ، أعتقد أنه من السهل رؤية أن نظام إدارة المباني يمكنه حماية سلامة حزمة البطارية وكذلك تحسين عمر الخدمة. بالإضافة إلى وظائف الإدارة والحماية الأساسية ، يقوم نظام إدارة المباني أيضًا بتطوير بعض الوظائف الأخرى تدريجيًا لتلبية احتياجات الوظائف والمعدات المختلفة ، واليوم نأخذ بطارية Magi-C 12V LiFePo4 من LYBESS كمثال لتقديمه لك:

وظائف الاتصال:

تشير وظيفة الاتصال عادةً إلى قناة واحدة أو أكثر من قنوات نقل البيانات بين البطارية وجهاز التحميل ، وإرسال واستقبال بعض أوامر التحكم بين البطارية والحمل. في الوقت الحاضر ، ينقسم الاتصال السائد إلى 3 فئات ، اتصالات CAN ، اتصالات RS485 واتصالات Bluetooth ؛ تعتمد بطارية Magi-C 12V LiFePo4 اتصال Bluetooth ، ويمكن للمستخدمين الاتصال بإشارة Bluetooth للبطارية من خلال تطبيق الهاتف المحمول ، لفهم سجلات شحن وتفريغ البطارية ، وفرق الجهد لخلية البطارية ، وحالة الدورة وغيرها من المعلومات ، مما يحسن بشكل كبير الراحة من استخدام الإدارة.

وظيفة التسخين:

أفاد بعض العملاء في مناطق جبال الألب أن بطاريات الليثيوم المشتراة في مكان آخر لا يمكن إعادة شحنها أو بطيئة في إعادة شحنها في درجات حرارة منخفضة ، وهو ما يرتبط بأداء بطارية الليثيوم نفسها. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة مئوية ، لا يمكن شحن بطارية الليثيوم وسيكون نطاق التفريغ ضعيفًا للغاية. في هذه المرحلة ، من الضروري إضافة غرفة حرارية أو وسائل أخرى لتحسين الأداء.

في بعض مجموعات نقل الحركة الجديدة لمركبات الطاقة ، تتم إدارة درجة الحرارة الرئيسية بشكل عام بطريقتين:

1. تكييف الهواء مضخة الحرارة.

2. تسخين PTC (التسخين من خلال ألواح تسخين السيليكون) تستخدم وظيفة التسخين لبطارية Magi-C 12V LiFePo4 المسار التقني الثاني ، والذي يمكنه الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية للبطارية في النطاق الصحيح في جميع الأوقات. تتيح هذه الميزة للعملاء في مناطق جبال الألب حل مشكلة ضعف عمر حزمة البطارية وإطالة عمر البطارية.

بعد قولي هذا كله ، أعتقد أن لديك فهمًا معينًا لنظام BMS لدينا ، لا تحتوي بطارية LYBESS Magi-C 12V LiFePo4 Battery's BMS على جميع الوظائف المذكورة أعلاه فحسب ، بل تدعم أيضًا الاتصال التسلسلي والتوازي بين البطاريات المتعددة لتلبية احتياجات مختلفة استهلاك الطاقة. اليوم قدمنا فقط قمة جبل الجليد من المعرفة BMS ، BMS هي معرفة نظام معقدة نسبيًا ، وسوف نقودك لكشف سحر BMS خطوة بخطوة في المستقبل.