Aká je úloha BMS (systému správy akumulátora) lihtového akumulátora?

Základné funkcie systému správy baterie

Systém správy baterie (BMS) je ako moždok, ktorý riadi, ako fungujú baliky lihtových ionových baterií. Neustále sleduje dôležité veci, ako sú napätie, prúd a teplota každej jednotlivé bunky v balíku baterie. Opatrnou kontrolou cyklov náboje a výboje zabráni nebezpečným situáciám, keď sa napätie dostane príliš vysoko. Ak sa napätie zvýši príliš veľmi, môže to spôsobiť veľmi nebezpečnú vec nazvanú termická utiek. BMS používa veľmi chytré algoritmy na určenie v reálnom čase, koľko náboja zostáva v baterii (State of Charge, alebo SOC) a ako je zdravá bateria (State of Health, alebo SOH). To pomáha predpovedať, keď môže byť potrebná údržba, čo zas zníži šancu neočakávaných porúch, osobitne v priemyselných podmienkach, kde sa baterie používajú.

Zvyšovanie bezpečnosti prostredníctvom kontroly napätia a teploty

Moderné systémy správy akumulátorov majú niekoľko úrovni ochrany. Keď zistia, že napätie príliš fluktuuje, prekračujúc toleranciu plus alebo mínus 2%, automaticky odpoja batériový balík. Toto sa robí na predchádzanie akýmkoľvek problémom. V SBA sú tiež veľmi presné tepelné senzory. Tieto senzory môžu merať teplotné gradienty cez moduly batérie s presnosťou 0,5 °C. Môžu zistiť, keď stúpa teplota, a spustiť chladicé systémy predtým, než sa tepla nahromadí na kritickú úroveň. Tieto bezpečnostné funkcie sú naozaj dôležité, osobitne v systémoch na ukladanie energie s vysokou hustotou. V takých systémoch môže problém s šírením tepla ovplyvniť celú inštaláciu a spôsobiť vážne problémy.

Prolenie životného cyklu batérie prostredníctvom vyrovnania buniek

Jedným z bežných problémov s akumulátorskými balikmi je, že napätie môže byť rôzne medzi jednotlivými článkami akumulátora. To môže spôsobiť zníženie kapacity akumulátora o 15-30 % v systémoch, ktoré nie sú správne vyrovnané. Avšak technológia dynamického vyrovnávania buniek v BMS tomu čelí. Aktívne vyrovnávacie moduly v BMS môžu presunúť energiu medzi bunkami veľmi efektívne, s účinnosťou viac než 92 %. Toto udrží všetky bunky na optimálnom úrovni náboja. Keď sa akumulátor hlboko vybituje, tento proces tiež pomáha znížiť tvorbu lihového plienkovania. V porovnaní s konfiguráciami akumulátorov, ktoré nemajú tento druh manažmentu, môže zachovať až o 40 % viac cyklov života akumulátora, čo znamená, že akumulátor môže byť vybitý a nabité viackrát pred tým, než sa opotrie.

Optimalizácia výkonu v extrémnych podmienkach

Architektúry pokročilého systému správy akumulátorov sú naozaj chytré. Dokážu sa prispôsobiť rôznym environmentálnym výzvám regulačnou mocou inteligentne. Napríklad, keď je veľmi studeno, pod nulovým stupňom Celsia, BMS postupne zníži nabievacie prúdy. To zastavuje tvorbu litného kovu na anódech bunkách akumulátora. V aplikáciách na vysokých nadmorských výškach má BMS mechanizmus kompenzácie tlaku pre ventovanie. Tieto mechanizmy pomáhajú udržiavať elektrochemické reakcie v akumulátore stabilné. S týmito funkciami, ktoré sa môžu prispôsobiť rôznym podmienkam, môže akumulátor fungovať spoľahlivo v širokom rozsahu teplot od -40°C do +85°C. To ho robí vhodným na použitie v oblastiach ako vesmírne aplikácie a úložisko energie v extrémne studených arktických regiónoch.

Stratégie implementácie pre maximálnu efektivitu

Ak chcete správne integrovať BMS, musíte sa uistiť, že špecifikácie systému odpovedajú vlastnostiam chémie akumulátora. Napríklad konfigurácie Lihtových železofosfátových (LFP) batérií vyžadujú ešte pozornejšiu kontrolu prahov napätia v porovnaní s bunkami Niklih-mangan-cobalt (NMC). Pri inštalácii BMS existujú niektoré osvedčené postupy, ktorým by ste mali nasledovať. Jedným z nich je použitie galvanickej izolácie medzi meracími obvodom a elektrickými autobusmi. To pomáha predišť niečomu, čo sa nazýva interferencia zemeckého cyklu. Okrem toho by ste mali pravidelne aktualizovať firmwar BMS. Toto zabezpečí, aby zostal kompatibilný s tým, ako sa baterie starnutím mení. Urobíme tak, aby sa presnosť merania udržiavala na úrovni 1% po celý život produktu.

Osvedčené postupy v údržbe a odstraňovaní problémov

Preto aby BMS správne fungoval, je potrebné vykonať niektoré preventívne údržobné práce. Jednou z vecí je kontrola kalibrácie BMS každý štvrťročne pomocou veľmi presných referenčných zdrojov. To pomáha zabezpečiť, aby senzory v BMS boli presné. Môžete tiež analyzovať historické dáta o tom, ako sa akumulátor nabíjal a vypúšťal. To môže pomôcť identifikovať predčasné známky začiatku degradácie buniek, obvykle 6-12 mesiacov pred tým, než by mohol úplne zlysnúť. Keď nastane problém s BMS, existujú niektoré bežné kroky na odstraňovanie porúch. Napríklad môžete skontrolovať ukončovacie odporové CAN bus a hľadať poklesy izolačného odporu pod 100Ω/V. Ak sa izolačný odpor takto zníži, často to znamená, že do systému proniká vlhko alebo že dochádza k rozpadu dielektrického materiálu, osobitne v aplikáciách s vysokým napätím.