الميزات التفصيلية لنظام إدارة البطارية BMS

في المقالة السابقة ، قمنا بالتفصيل لأسباب احتياج بطاريات الليثيوم إلى نظام إدارة بطارية BMS ، فما هو BMS؟ نظام إدارة البطارية ، وهو جوهر بطارية الليثيوم ويمكنه مراقبة بيانات البطارية والإبلاغ عن معلمات البطارية الأساسية ومعلومات الأعطال.

طريقتا الحماية السائدتان لبطاريات الليثيوم هما BMS ولوحات الحماية. لوحة الحماية عبارة عن لوحة PCB مع العديد من وظائف الحماية المتكاملة وتتميز لأنها يمكن أن تعمل بدون مكونات كهربائية ، مثل المرحلات و DCDC و shunts. هذا يوفر مساحة داخل البطارية والتكلفة منخفضة. أكثر من تخزين الطاقة المنزلية يستخدم لوحات الحماية. يستخدم نظام إدارة المباني (BMS) مكونات كهربائية أكثر من لوحة الحماية ، كما أن التكلفة الإجمالية ومتطلبات المساحة داخل البطارية أعلى. ومع ذلك ، فإن نظام إدارة المباني يتمتع بحماية ثانوية وهو أكثر موثوقية من حيث السلامة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لنظام إدارة المباني تنفيذ العديد من الوظائف المعقدة التي لا تستطيع لوحات الحماية تحقيقها. في مقال اليوم ، نفحص نظام إدارة المباني.

التركيب الهيكلي لنظام إدارة البطارية BMS

لا يضمن نظام إدارة المباني أن البطارية تعمل في حالة آمنة فحسب ، بل يضمن أيضًا دقة البيانات التي يتم إرجاعها ويستجيب للتشوهات في الوقت المناسب. يستخدم نظام إدارة المباني وظائف مثل مراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة لحماية البطارية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها وإنذارها ، ويعمل مع وظائف تحكم أخرى لضمان الاستخدام الآمن للبطارية. تحتوي أنظمة إدارة البطارية على ثروة من أنظمة الأجهزة والبرامج ، والتي تشمل صناديق الجهد العالي ، وصناديق التحكم الرئيسية ، وصناديق التحكم التابعة ، والمكونات الإضافية ، ومتكامل الترحيل ، وما إلى ذلك. إذن ما هو هيكل BMS كجهاز يوفر حماية وظيفية وتحذيرًا للبطارية؟ ما هو الحد الأدنى من الوظائف المطلوبة ل BMS مؤهل؟

مقدمة عن الوظائف الرئيسية لنظام إدارة البطارية BMS

يتكون نظام إدارة المباني من أربعة مكونات: نظام إدارة البطارية ونظام التحكم في توازن الجهد ونظام الإدارة الحرارية ونظام حماية السلامة. كل مكون من المكونات الأربعة له دوره الخاص في توفير أفضل حماية للبطارية.

▊ أنظمة إدارة البطارية

تُستخدم أنظمة إدارة البطارية لحماية نظام البطارية وتقدير حالة البطارية وتشخيص الأعطال عبر الإنترنت من خلال وظائف مثل اكتشاف الجهد. يدور تقدير حالة البطارية حول مجالين رئيسيين: SOC و SOH.

▊ أنظمة التحكم في موازنة الجهد

نظام التحكم في موازنة الجهد من خلال عناصر مثل التحكم في الشحن ، والمعادلة التلقائية ، والتحكم في الترحيل ، وتقدير SOC ، وإدارة الشحن والتفريغ ، والتحكم في التوازن ، وإنذار الأعطال ، وأضواء المناولة. يتم استخدام نظام التحكم في موازنة الجهد لتحقيق التحكم في موازنة الجهد من خلال الاتصال بوحدات التحكم الأخرى ، إلخ.

▊ أنظمة الإدارة الحرارية

الغرض الرئيسي من نظام الإدارة الحرارية هو التأكد من أن حزمة البطارية تعمل في بيئة عمل مناسبة. بالطبع ، هذه ليست مجرد وظيفة تسخين ، حيث يقوم نظام الإدارة الحرارية بمراقبة درجة حرارة البطارية وتبديد الحرارة بشكل فعال عندما تكون درجة حرارة البطارية مرتفعة للغاية. يقوم نظام الإدارة الحرارية بمراقبة درجة حرارة البطارية وتبديد الحرارة بشكل فعال عندما تكون درجة حرارة البطارية مرتفعة للغاية ، ويقوم بتسخين البطارية بسرعة في درجات حرارة منخفضة. في الوقت نفسه ، يضمن تهوية حزمة البطارية بشكل فعال عند توليد غازات ضارة. هذا يضمن استقرار أداء حزمة البطارية.

▊ أنظمة الأمن والسلامة

حماية السلامة هي أهم وظيفة في نظام إدارة المباني بأكمله. بدونها ، ستكون جميع وظائف الحماية المذكورة سابقًا عبارة عن كلام فارغ. فيما يتعلق بوظائف حماية البطارية ، يمكننا تجميعها تقريبًا في الأقسام الأربعة التالية:

الحماية من التيار الزائد: تتمتع البطاريات بمقاومة داخلية معينة. إذا كان تيار العمل للبطارية مرتفعًا جدًا ، فسيتم توليد قدر معين من الحرارة داخل البطارية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية وانخفاض الاستقرار الحراري.

حماية من الشحن الزائد والإفراط في التفريغ: تم وصف مخاطر الشحن الزائد والإفراط في تفريغ حزمة البطارية بالتفصيل في مقالاتنا السابقة. يمكن أن يؤدي الشحن الزائد على المدى الطويل إلى انخفاض في سعة البطارية ، أو الجهد العالي ، أو حتى حدوث ماس كهربائي للأطراف الموجبة والسالبة ، مما يؤدي إلى حدوث انفجار. ستحدد BMS ما إذا كان جهد الخلية الفردية قد تجاوز حد الشحن / التفريغ وسيقوم على الفور بفصل دائرة الشحن / التفريغ بمجرد تجاوز الحد.

حماية من درجة الحرارة الزائدة: يتطلب التشغيل المستقر للبطارية درجة الحرارة المناسبة. تشتمل الحماية من درجة الحرارة الزائدة على نظام إدارة حراري حيث يقوم نظام إدارة المباني بتعطيل النظام من الشحن والتفريغ عندما تكون درجة حرارة البطارية مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا.

مراقبة العزل: بطاريات تخزين الطاقة الصغيرة بها ما لا يقل عن 12 فولت ، بينما بطاريات الجهد العالي يمكن أن تصل إلى مئات الفولتات ، وهو ما يمكن أن يشكل تهديدًا كبيرًا على سلامة المستخدم في حالة تسرب البطارية. يراقب نظام إدارة المباني (BMS) قيم العزل للبطارية وإجمالي القيمة السلبية على الظهر في الوقت الفعلي ، وبمجرد أن تنخفض هذه القيم إلى ما دون النطاق الآمن ، سيقوم نظام إدارة المباني (BMS) بالإبلاغ فورًا عن البيانات وقطع الطاقة.

ملخص

مع مقدمة اليوم ، نعتقد أن لديك فهمًا شاملاً لنظام إدارة بطارية BMS. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن ميزات BMS ، يمكنك الرجوع إلى مقالتنا: أنظمة إدارة البطارية: كل ما تريد معرفته. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن تفاصيل المنتج ، فالرجاء ترك لنا رسالة!