מהו התפקיד של BMS (מערכת ניהול אטומות) של אטום ליתיום?

הפונקציות הבסיסיות של מערכת ניהול סוללות

מערכת ניהול סוללות (BMS) היא כמו המוח ששלוט כיצד פקקי סוללות יוני-ליתיום עובדים. היא בודקת כל הזמן דברים חשובים כמו המתח, הזרם והטמפרטורה של כל תא בפק של הסוללה. על ידי שליטה מדויקתicycle של מחזורי טעינה ופינוי של הסוללה, היא מגבילה מצבים מסוכנים שבהם המתח גבוה מדי. אם המתח יהיה גבוה מדי, זה יכול לגרום לתופעה מסוכנת בשם תהליך תרמי בלתי נתפס. המערכת משתמשת באלגוריתמים חכמים כדי לחשב בזמן אמת את כמות ההטענה שנשארה בסוללה (State of Charge, או SOC) ואת בריאות הסוללה (State of Health, או SOH). זה עוזר בהצגת מתי יש צורך בעבודה תקופתית, מה שמפחית את הסיכויים להשלכות לא צפויות, במיוחד בהגדרות תעשייתיות בהן הסוללה בשימוש.

העלאה של הבטחון באמצעות שליטה במתח ובטמפרטורה

מערכות ניהול סוללות מודרניים יש להם מספר שכבות של הגנה. כאשר הם מגquivos שהמתח משתנה יותר מדי, יוצא מהסובלנות של פלוס או מינוס 2%, הם יתנתקו אוטומטית את חבילת הסוללה. זה כדי למנוע כל בעיות. יש גם חיישני טמפרטורה דיוקנים ב-BMS. החיישנים האלה יכולים למדוד את הגרדיאנטים של הטמפרטורה על פני מודולי הסוללה עם דיוק של 0.5°C. הם יכולים לזהות כשרמת הטמפרטורה עולה והפעיל את מערכות הקירור לפני שהחום נאגר עד לרמה קריטית. תכונות הבטיחות האלו הן מאוד חשובות, במיוחד במערכות אחסון אנרגיה צפיפות. במערכות כאלה, אם יש בעיה עם הפצת החום, זה יכול להשפיע על כל ההתקנה לגרום לבעיות חמורות.

הארכת חיי שרות של הסוללות דרך התאמת תאים

בעיה נפוצה אחת בקופסאות בטריות היא שהמתח יכול להיות שונה בין התאים הבודדים. זה עלול לגרום להקטנת הקיבולת של הבטارية ב-15-30% במערכות שלא מאוזנות בצורה נכונה. אולם טכנולוגיית מאיזן תאים דינמית בתוך BMS יכולה לתקן את הבעיה. מודולי המאיזן האקטיביים שב-BMS יכולים להעביר אנרגיה בין התאים בצורה יעילת מאוד, עם יעילות של יותר מ-92%. זה שומר על כל התאים ברמת מטען אופטימלית. כאשר הבטارية מוסרת מטען עמוק, תהליך זה גם עוזר להפחית את צמיחת קוטבות ליתיום. בהשוואה לתצורות בטריות שאין בהן ניהול כזה, הוא יכול לשמר עד 40% יותר מחזורים של חיי הבטارية, מה שאומר שהבטارية תוכל להטעין ולהשתחרר מספר גדול יותר של פעמים לפני שהיא מתה.

השגת תכונות מיטביות בתנאים קיצוניים

ארכיטקטורות של מערכות ניהול סוללות מתקדמות הן באמת חכמות. הן יכולות להתאים לעודדים סביבתיים שונים על ידי תקן הכוח בצורה חכמה. למשל, כאשר הטמפרטורה נמוכה מאוד, מתחת לאפס מעלות צלזיוס, המערכת תפחית בהדרגה את זרמי המטען. זה כדי למנוע את הצטברות המתכת ליתיום על האנודות של התאים הסולאריים. בתוכניות עם גובה רב, המערכת כוללת מנגנוני פיצול מתואמים לחץ. המנגנונים האלה עוזרים לשמור על התגובות האלקטרוכימיות בתוך הסוללה יציבים. בעזרת תכונות שיכולות להסתגל לתנאים שונים, הסוללה יכולה לעבוד באופן אמין בטווח רחב של טמפרטורות, מ-40 מעלות צלזיוס מינוס ועד +85 מעלות צלזיוס. זה עושה אותה מתאימה לשימוש בתחומים כמו יישומי אווירונאוטיקה ו אחסון אנרגיה באזורים קפואים כמו הארקטי.

אסטרטגיות יישום עבור יעילות מרבית

אם ברצונך להשתל את מערכת BMS בצורה מתאימה, עליך לוודא שהמפרטים של המערכת מתאימים לתכונות הכימיה של הסוללה. למשל, תצורות של סוללות ליתיום פוספט ברזל (LFP) צריכות להיות עם מוניטין מתח יותר זהיר בהשוואה לסוללות ניקל מאנגנז קובלט (NMC). בעת התקנת מערכת BMS יש להישמר אחר מספר עקרונות מומלצים. אחד מהם הוא להשתמש בפרידה גלקנית בין המעגלים המודדים ובין אוטי הכוח. זה עוזר למנוע בעיה שנקראת התערבות לולאה-קרקע. בנוסף, עליך לעדכן באופן קבוע את תוכנת ה-Firmware של המערכת BMS. זה מבטיח שהיא תישאר תאימות לתהליך הזדקנות הסוללה עם הזמן. בכך אתה יכול לשמור על דיוק המדידות בתוך 1% לכל אורח החיים של המוצר.

עקרונות מומלצים לטיפול ופתרון בעיות

כדי להבטיח שה-BMS יעבוד בצורה טובה, עליך לבצע תחזוקה מונעת. דבר אחד שניתן לעשות הוא לבדוק את התאמה של ה-BMS כל רבעון באמצעות מקורות הפניה דיוקניים מאוד. זה עוזר לוודא שהחיישנים ב-BMS הם מדוייקים. אתה יכול גם לанלז את נתוני ההיסטוריה של איך הסוללה נטענה ונשחררה. זה יכול לעזור לך לזהות את הסימנים המוקדמים של תא שמתחיל להידרדר, בדרך כלל 6-12 חודשים לפני שהוא עשוי להיכשל לחלוטין. כאשר יש בעיה עם ה-BMS, יש מספר צעדים נפוצים לטיפול בה. למשל,你可以 לבדוק את התנגדויות הסיום של CAN bus ול cherche אחר ירידות בתנגדות העצירה מתחת ל-100Ω/V. אם תנגדות העצירה ירדה כך, זה מציין לעתים קרובות שיש לחות שנכנסת למערכת או שיש בעיה בחומר הדיאלקטרי שמתפרק, במיוחד בتطبيقات מתח גבוה.