A سیستم مدیریت باتری(بی ام اس)برای باتری‌های قابل شارژ مدرن ضروری است. سیستم مدیریت باتری (BMS) برای وسایل نقلیه الکتریکی (EV) و ذخیره‌سازی انرژی بسیار مهم است.
این سیستم، ایمنی، طول عمر و عملکرد بهینه باتری را تضمین می‌کند. این سیستم با هر دو باتری LiFePO4 و NMC کار می‌کند. این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه یک BMS هوشمند با سلول‌های معیوب برخورد می‌کند.
تشخیص و نظارت بر خطا
تشخیص سلول‌های معیوب اولین گام در مدیریت باتری است. یک سیستم مدیریت باتری (BMS) دائماً پارامترهای کلیدی هر سلول موجود در بسته باتری را کنترل می‌کند، از جمله:
·ولتاژ:ولتاژ هر سلول برای یافتن شرایط اضافه ولتاژ یا کمبود ولتاژ بررسی می‌شود. این مشکلات می‌توانند نشان دهنده معیوب بودن یا قدیمی بودن سلول باشند.
·دما:حسگرها گرمای تولید شده توسط هر سلول را ردیابی می‌کنند. یک سلول معیوب ممکن است بیش از حد گرم شود و خطر خرابی را ایجاد کند.
·فعلی:جریان‌های غیرعادی ممکن است نشان‌دهنده‌ی اتصال کوتاه یا سایر مشکلات الکتریکی باشند.
·مقاومت داخلی:افزایش مقاومت اغلب نشان دهنده تخریب یا خرابی است.
با نظارت دقیق بر این پارامترها، BMS می‌تواند به سرعت سلول‌هایی را که از محدوده‌های عملیاتی طبیعی منحرف شده‌اند، شناسایی کند.
تشخیص و جداسازی خطا
به محض اینکه BMS یک سلول معیوب را تشخیص دهد، تشخیص را انجام می‌دهد. این به تعیین شدت خطا و تأثیر آن بر کل پک کمک می‌کند. برخی از خطاها ممکن است جزئی باشند و فقط به تنظیمات موقت نیاز داشته باشند، در حالی که برخی دیگر شدید هستند و نیاز به اقدام فوری دارند.
شما می‌توانید از متعادل‌کننده فعال در سری BMS برای خطاهای جزئی، مانند عدم تعادل‌های کوچک ولتاژ، استفاده کنید. این فناوری انرژی را از سلول‌های قوی‌تر به سلول‌های ضعیف‌تر اختصاص می‌دهد. با انجام این کار، سیستم مدیریت باتری، شارژ ثابتی را در تمام سلول‌ها حفظ می‌کند. این امر باعث کاهش فشار و افزایش طول عمر آنها می‌شود.
برای مشکلات شدیدتر، مانند اتصال کوتاه، BMS سلول معیوب را ایزوله می‌کند. این به معنای قطع اتصال آن از سیستم انتقال برق است. این ایزوله‌سازی به بقیه‌ی بسته اجازه می‌دهد تا با خیال راحت کار کنند. این ممکن است منجر به افت جزئی ظرفیت شود.
پروتکل‌های ایمنی و مکانیسم‌های حفاظتی
مهندسان، BMS هوشمند را با ویژگی‌های ایمنی مختلف برای مدیریت سلول‌های معیوب طراحی می‌کنند. این ویژگی‌ها عبارتند از:
·محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد و افت ولتاژ:اگر ولتاژ یک سلول از محدوده‌های ایمن فراتر رود، BMS شارژ یا دشارژ را محدود می‌کند. همچنین ممکن است سلول را از بار جدا کند تا از آسیب دیدن آن جلوگیری شود.
· مدیریت حرارتی:در صورت بروز گرمای بیش از حد، BMS می‌تواند سیستم‌های خنک‌کننده مانند فن‌ها را برای کاهش دما فعال کند. در شرایط بحرانی، ممکن است سیستم باتری را خاموش کند. این امر به جلوگیری از فرار حرارتی که یک وضعیت خطرناک است، کمک می‌کند. در این شرایط، یک سلول به سرعت گرم می‌شود.
حفاظت اتصال کوتاه:اگر BMS اتصال کوتاه پیدا کند، به سرعت برق آن سلول را قطع می‌کند. این کار به جلوگیری از آسیب بیشتر کمک می‌کند.
بهینه‌سازی عملکرد و نگهداری
مدیریت سلول‌های معیوب فقط به جلوگیری از خرابی محدود نمی‌شود. BMS همچنین عملکرد را بهینه می‌کند. بار بین سلول‌ها را متعادل می‌کند و سلامت آنها را در طول زمان رصد می‌کند.
اگر سیستم یک سلول را به عنوان معیوب اما نه خطرناک علامت‌گذاری کند، BMS ممکن است حجم کار آن را کاهش دهد. این کار ضمن حفظ عملکرد باتری، عمر آن را افزایش می‌دهد.
همچنین در برخی از سیستم‌های پیشرفته، BMS هوشمند می‌تواند با دستگاه‌های خارجی ارتباط برقرار کند تا اطلاعات تشخیصی ارائه دهد. این سیستم ممکن است اقدامات تعمیر و نگهداری مانند تعویض سلول‌های معیوب را پیشنهاد دهد و از عملکرد کارآمد سیستم اطمینان حاصل کند.
زمان ارسال: ۱۹ اکتبر ۲۰۲۴
