Ⅰ: سیستم مدیریت باتری لیتیوم BMS را به اختصار توضیح دهید
همانطور که همه ما می دانیم، BMS عمدتاً در باتری های لیتیومی استفاده می شود و باتری های سرب اسید معمولاً این سیستم مدیریت را ندارند. روند باتری های لیتیومی در بازار به طور پیوسته در حال افزایش است، دقیقاً به این دلیل که باتری های لیتیومی به یک BMS بیشتر از باتری های سرب اسید برای محافظت از سلول ها نیاز دارند. به طور خلاصه، BMS سیستمی برای مدیریت، کنترل و استفاده از بسته های باتری لیتیومی است. BMS "مغز" سیستم عامل باتری لیتیومی است که اطلاعات را از باتری و هر پورت خارجی دریافت و ارسال می کند، تجزیه و تحلیل عمیق و پردازش اطلاعات و سفارشات کاری خروجی را انجام می دهد. بنابراین BMS پلی بین باتری و کاربر است که بر وضعیت باتری نظارت می کند، از شارژ و تخلیه بیش از حد باتری جلوگیری می کند و ایمنی را تضمین می کند. BMS با شناسایی تک تک سلول های بسته باتری، وضعیت کل سیستم باتری را تعیین می کند. BMS سیستم باتری را مطابق با وضعیت تک سلولی تنظیم می کند و مدیریت شارژ و دشارژ را برای اطمینان از عملکرد ایمن و پایدار انجام می دهد.
Ⅱ: چرا باتری های لیتیومی به BMS نیاز دارند؟
باتری های لیتیومی با توجه به ویژگی های باتری های لیتیومی نیاز به محافظت دارند. شارژ و تخلیه بیش از حد به ترکیب شیمیایی داخل باتری آسیب می رساند، کوتاه می شود
عمر باتری و حتی عواقب جدی ایجاد می کند. شارژ بیش از حد باتری نیز باعث گرم شدن باتری و خطرات ایمنی مانند آتش سوزی می شود. برای اطمینان از ایمنی، استفاده از باتری های لیتیومی باید الزامات ایمنی را برآورده کند:
1. الزامات اساسی حفاظت: حفاظت از شارژ بیش از حد، حفاظت از تخلیه بیش از حد.
2. تقویت الزامات حفاظتی: حفاظت از جریان بیش از حد، حفاظت در دمای بالا، حفاظت در دمای پایین، حفاظت از اتصال کوتاه، حفاظت از قطبیت معکوس.
3. الزامات گسترش: عملکرد تعادل خوب، اختلاف فشار کم، اختلاف دمای پایین.
بنابراین یک سیستم حفاظتی ویژه برای نظارت بر سلامت باتری لیتیومی و مدیریت عملکرد عادی آن مورد نیاز است. برای کاهش حجم کار و هزینه تعمیر و نگهداری، BMS دارای عملکرد تخمین شارژ است که می تواند وضعیت شارژ را به دقت درک کند. در عین حال، BMS مصرف انرژی کمتری برای کاهش فرکانس تعمیر و نگهداری و افزایش طول عمر باتری های لیتیومی دارد.
Ⅲ: نقش BMS
باتری لیتیومی نوعی باتری با ذخیره انرژی زیاد است و محبوبیت بازار همچنان در حال افزایش است. برخی از بازرگانان بیوجدان باتریهای تقلبی و نامرغوب را وارد بازار میکنند. باتریهای لیتیومی بد مشکلات حیاتی زیادی دارند و حتی به دلیل شارژ و تخلیه بیش از حد منفجر میشوند یا ممکن است به دلیل اتصال کوتاه در مدار داخلی منفجر شوند. با این حال، نقش BMS تضمین ایمنی باتری های لیتیومی است. یک بسته باتری لیتیومی از باتری های کوچک لیتیومی تشکیل شده است که به صورت موازی به هم متصل شده اند. یک صفحه محافظ در شکاف باتری لیتیومی داخلی قرار دهید تا آنها را جدا کنید.
تخته محافظ از تخته فیبر غیر رسانا ساخته شده است و قسمت بیرونی آن با یک لایه روغن پوشانده شده است. همه می دانند روغن نارسانا است، بنابراین BMS می تواند باتری های لیتیومی را برای جلوگیری از اتصال کوتاه جدا کند.
ثانیا، BMS همچنین عملکرد جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری را دارد. هنگامی که منبع تغذیه خارجی به طور مداوم و سریع باتری را شارژ می کند، قدرت داخلی باتری لیتیومی به حد معینی می رسد و BMS به طور خودکار برق شارژ خارجی را قطع می کند. برق خارجی به باتری وارد نمی شود. BMS همچنین وظیفه جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری های لیتیومی را دارد. هنگامی که باتری لیتیومی بیش از حد تخلیه می شود، BMS می تواند احساس کند که محتوای باتری تغییر می کند، سپس به سرعت منبع تغذیه تخلیه را قطع می کند تا باتری لیتیومی تمام برق را تخلیه نکند.
بنابراین، نقش BMS را عمدتاً میتوان به سه نکته زیر خلاصه کرد:
1. اطمینان از ایمنی باتری و افزایش عمر باتری، که شرط لازم برای باتری های لیتیوم یون است.
2. از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد، اتصال کوتاه و غیره بسته باتری خودداری کنید و از آتش گرفتن باتری لیتیومی به دلیل خرابی خودداری کنید.
3. تابع تعادل برای اطمینان از ثبات جریان داخلی و عملکرد برتر.
Ⅳ: عملکردهای اضافی BMS
ساختار نمودار توپولوژی BMS رایج دو بلوک اصلی است: ماژول کنترل اصلی و ماژول کنترل slave. این شامل یک واحد پردازش مرکزی، یک ماژول جمع آوری داده، یک ماژول تشخیص داده، یک ماژول واحد نمایش، یک جزء کنترل و موارد مشابه است. ارتباط اطلاعات داده بین ماژول ها با استفاده از فناوری CAN bus تحقق می یابد.
بر اساس عملکرد هر ماژول، BMS می تواند نظارت بر زمان واقعی پارامترهایی مانند ولتاژ، جریان و دمای باتری های لیتیومی را انجام دهد. BMS همچنین می تواند مدیریت حرارتی، مدیریت یکسان سازی، تشخیص ولتاژ بالا و عایق و غیره را بر روی باتری انجام دهد و می تواند ظرفیت باقیمانده باتری، توان شارژ و دشارژ و وضعیت شارژ (SOC) و وضعیت سلامت (SOH) را تخمین بزند. . یک BMS خوب همچنین دارای یک سنسور دما است که می تواند ولتاژ یک بسته باتری را کنترل کند و باتری های کم کار را تشخیص دهد.
بنابراین، می توان نتیجه گرفت که علاوه بر حل مشکلات اساسی امنیتی، اصول کار اضافی BMS به شرح زیر است:
1. عملکرد ارتباطی - مشتریان باید اطلاعات وضعیت عملکرد بسته باتری، RS232/RS485/CAN و غیره را بدانند.
2. 2.SOC (State Of Charge) محاسبه / برآورد SOH.
3. عملکرد زنگ هشدار - هنگامی که باتری مشکلی دارد، باید به موقع به مشتری اطلاع دهید.
4. عملکرد ضبط - بهتر است داده های فرآیند در حال اجرا تاریخی، از جمله داده های هشدار و غیره را ثبت کنید.
5.عملکرد تشخیص عیب - برد حفاظت یا سیستم مدیریت باید بتواند در صورت وجود مشکل، تشخیص دهد.
6. عملکرد-نمایش مشتریان می توانند مستقیماً اطلاعات را بخوانند و پارامترها را از طریق صفحه نمایش تنظیم کنند.
7. عملکرد تعادل - با توجه به اطلاعات باتری تک، ظرفیت بسته باتری را تا حد امکان به کوچکترین سلول تک نزدیک کنید.
