Ⅰ: صف بإيجاز نظام إدارة بطارية الليثيوم BMS
كما نعلم جميعًا ، يتم استخدام BMS بشكل أساسي في بطاريات الليثيوم ، ولا تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية عمومًا على نظام الإدارة هذا. يتزايد اتجاه بطاريات الليثيوم في السوق بشكل مطرد ، وذلك على وجه التحديد لأن بطاريات الليثيوم تتطلب BMS أكثر من بطاريات الرصاص الحمضية لحماية الخلايا. باختصار ، BMS هو نظام لإدارة حزم بطاريات الليثيوم والتحكم فيها واستخدامها. BMS هي "الدماغ" لنظام تشغيل بطارية الليثيوم ، حيث تتلقى وترسل المعلومات من البطارية وكل منفذ خارجي ، وتحليل ومعالجة متعمقة للمعلومات ، وأوامر العمل الصادرة. لذلك ، BMS عبارة عن جسر بين البطارية والمستخدم ، يشرف على حالة البطارية ، ويمنع البطارية من الشحن الزائد والإفراط في التفريغ ، ويضمن السلامة. يحدد BMS حالة نظام البطارية بالكامل عن طريق اكتشاف كل خلية مفردة في حزمة البطارية. تقوم BMS بضبط نظام البطارية وفقًا لحالة الخلية الواحدة وتحقيق إدارة الشحن والتفريغ لضمان التشغيل الآمن والمستقر.
Ⅱ: لماذا تحتاج بطاريات الليثيوم BMS
تحتاج بطاريات الليثيوم للحماية وفقًا لخصائص بطاريات الليثيوم. يؤدي الشحن والتفريغ المفرطان إلى إتلاف التركيب الكيميائي للبطارية ، وتقليلها
عمر البطارية ، وحتى تتسبب في عواقب وخيمة. سيؤدي الشحن الزائد أيضًا إلى تسخين البطارية والتسبب في مخاطر السلامة مثل الحريق. لضمان السلامة ، يجب أن يفي استخدام بطاريات الليثيوم بمتطلبات السلامة:
1. متطلبات الحماية الأساسية: حماية الشحن الزائد ، الحماية من التفريغ الزائد ؛
2. تعزيز متطلبات الحماية: الحماية من التيار الزائد ، حماية درجات الحرارة العالية ، حماية درجات الحرارة المنخفضة ، حماية ماس كهربائى ، حماية قطبية عكسية.
3. متطلبات التمدد: أداء التوازن الجيد ، فرق الضغط المنخفض ، فرق درجات الحرارة المنخفضة.
لذلك ، يلزم وجود نظام حماية خاص لمراقبة صحة بطارية الليثيوم وإدارة عملها الطبيعي. لتقليل عبء أعمال الصيانة والتكلفة ، فإن BMS لها وظيفة تقدير الرسوم ، والتي يمكنها فهم حالة الشحن بدقة. في الوقت نفسه ، تتمتع BMS باستهلاك أقل للطاقة لتقليل تكرار الصيانة وإطالة عمر خدمة بطاريات الليثيوم.
Ⅲ: دور BMS
بطارية الليثيوم هي نوع من البطاريات ذات احتياطي طاقة كبير ، وتستمر شعبية السوق في الارتفاع. يضع بعض التجار عديمي الضمير بطاريات مقلدة وغير مطابقة للمواصفات في السوق. تحتوي بطاريات الليثيوم السيئة على العديد من المشكلات الحرجة ، بل إنها تنفجر بسبب الشحن الزائد والإفراط في التفريغ ، أو قد تنفجر بسبب ماس كهربائي في الدائرة الداخلية. ومع ذلك ، فإن دور BMS هو ضمان سلامة بطاريات الليثيوم. تتكون حزمة بطارية الليثيوم من بطاريات ليثيوم صغيرة متصلة بالتوازي. ضع لوحة واقية في فجوة بطارية الليثيوم الداخلية لفصلها.
اللوح الواقي مصنوع من اللوح الليفي غير الموصّل ، والجزء الخارجي مغطى بطبقة من الزيت. يعلم الجميع أن الزيت غير موصل ، لذلك يمكن لـ BMS عزل بطاريات الليثيوم لتجنب حدوث ماس كهربائي.
ثانيًا ، لدى BMS أيضًا وظيفة تجنب الشحن الزائد للبطارية. عندما يقوم مصدر الطاقة الخارجي بشحن البطارية بشكل مستمر وسريع ، تصل الطاقة الداخلية لبطارية الليثيوم إلى مستوى معين ، وسيقوم نظام إدارة المباني بقطع طاقة الشحن الخارجية تلقائيًا. لن تستمر الطاقة الخارجية في دخول البطارية. تمتلك BMS أيضًا وظيفة تجنب الإفراط في تفريغ بطاريات الليثيوم. عندما يتم تفريغ بطارية الليثيوم بشكل مفرط ، يمكن أن يشعر نظام إدارة المباني بأن محتوى البطارية سيتغير ، ثم يقوم بقطع مصدر طاقة التفريغ بسرعة حتى لا تقوم بطارية الليثيوم بتفريغ كل الكهرباء.
لذلك ، يمكننا تلخيص دور BMS بشكل أساسي في النقاط الثلاث التالية:
1. ضمان سلامة البطارية وإطالة عمر البطارية ، وهو شرط ضروري لبطاريات الليثيوم أيون ؛
2. تجنب الشحن الزائد ، الإفراط في التفريغ ، التيار الزائد ، ماس كهربائى ، إلخ لحزمة البطارية ، وتجنب اشتعال بطارية الليثيوم بسبب الفشل ؛
3. وظيفة التوازن لضمان استقرار التيار الداخلي والأداء المتفوق.
Ⅳ: وظائف إضافية لـ BMS
هيكل مخطط طوبولوجيا BMS الشائع عبارة عن كتلتين رئيسيتين: وحدة التحكم الرئيسية ووحدة التحكم التابعة. وتتكون من وحدة معالجة مركزية ، ووحدة للحصول على البيانات ، ووحدة للكشف عن البيانات ، ووحدة عرض وحدة ، ومكون تحكم ، وما شابه. يتم تحقيق اتصال معلومات البيانات بين الوحدات من خلال اعتماد تقنية ناقل CAN.
بناءً على وظائف كل وحدة ، يمكن أن تحقق BMS مراقبة الوقت الفعلي للمعلمات مثل الجهد والتيار ودرجة حرارة بطاريات الليثيوم. يمكن أن تقوم BMS أيضًا بإجراء الإدارة الحرارية ، وإدارة المعادلة ، والجهد العالي ، واكتشاف العزل ، وما إلى ذلك على البطارية ، ويمكنها تقدير سعة البطارية المتبقية ، وطاقة الشحن والتفريغ ، وحالة الشحن (SOC) والحالة الصحية (SOH) . يحتوي نظام BMS الجيد أيضًا على مستشعر درجة حرارة يمكنه مراقبة جهد حزمة بطارية واحدة واكتشاف البطاريات ذات الأداء المنخفض.
لذلك ، يمكننا أن نستنتج أنه بالإضافة إلى حل مشاكل الأمان الأساسية ، فإن مبادئ العمل الإضافية لنظام إدارة المباني هي كما يلي:
1. وظيفة الاتصال - يحتاج العملاء إلى معرفة معلومات حالة التشغيل لحزمة البطارية ، RS232 / RS485 / CAN ، إلخ ؛
2. حساب 2.SOC (حالة المسؤول) / تقدير SOH ؛
3.وظيفة الإنذار - عندما تكون هناك مشكلة في البطارية ، تحتاج إلى إبلاغ العميل في الوقت المناسب ؛
4.وظيفة التسجيل - من الأفضل تسجيل بيانات عملية التشغيل التاريخية ، بما في ذلك بيانات الإنذار ، إلخ ؛
5.وظيفة تشخيص الأخطاء - يجب أن تكون لوحة الحماية أو نظام الإدارة قادرين على تشخيص ما إذا كانت هناك مشكلة ؛
6. وظيفة العرض - يمكن للعملاء قراءة المعلومات مباشرة وتعيين المعلمات من خلال شاشة العرض ؛
7.Balance وظيفة - وفقًا لمعلومات البطارية المفردة ، اجعل سعة حزمة البطارية قريبة من أصغر خلية مفردة قدر الإمكان ؛
