Batarya Yönetim Sistemi - BMS Nasıl Çalışır?
- 30.05.2023
Batarya Yönetim Sistemi - BMS Nasıl Çalışır?
Batarya yönetim sistemlerinin benimsenmesi gereken sabit veya benzersiz bir kriter seti yoktur. Teknoloji tasarım kapsamı ve uygulanan özellikler genellikle aşağıdakilerle ilişkilidir:
Batarya paketi koruma yönetimi ve kapasite yönetimi iki temel özellik olmak üzere birçok BMS tasarım özelliği vardır.
Koruma Yönetimi
Batarya paketi koruma yönetiminin iki temel alanı vardır:
Bataryanın güvenli çalışma alanı dışında kullanılarak zarar görmesine izin vermemek anlamına gelen elektriksel koruma ve paketi güvenli çalışma alanında tutmak veya bu seviyeye getirmek için pasif ve/veya aktif sıcaklık kontrolünü içeren termal koruma.
Elektrik Yönetimi Koruması: Akım
Akü paketi akımının ve hücre veya modül voltajlarının izlenmesi elektriksel korumaya giden yoldur. Herhangi bir batarya hücresinin elektriksel güvenli çalışma alanı akım ve gerilime bağlıdır. Şekil 1 tipik bir lityum-iyon hücre güvenli çalışma alanını göstermektedir ve iyi tasarlanmış bir BMS, üreticinin hücre değerleri dışında çalışmasını önleyerek paketi koruyacaktır. Birçok durumda, daha fazla pil ömrünü desteklemek amacıyla güvenli çalışma alanı içinde kalmak için daha fazla değer kaybı uygulanabilir.
Şekil-1
Lityum-iyon hücreler şarj için deşarjdan farklı akım sınırlarına sahiptir ve her iki mod da kısa süreler için de olsa daha yüksek tepe akımlarını kaldırabilir. Pil hücresi üreticileri genellikle maksimum sürekli şarj ve deşarj akım limitlerinin yanı sıra tepe şarj ve deşarj akım limitlerini de belirtir. Akım koruması sağlayan bir BMS kesinlikle maksimum sürekli akım uygulayacaktır. Bununla birlikte, yük koşullarındaki ani bir değişikliği hesaba katmak için bundan önce gelinebilir; örneğin, bir elektrikli aracın aniden hızlanması. Bir BMS, akımı entegre ederek ve delta zamanından sonra mevcut akımı azaltmaya veya paket akımını tamamen kesmeye karar vererek tepe akım izlemeyi içerebilir. Bu, BMS'nin herhangi bir yerleşik sigortanın dikkatini çekmemiş bir kısa devre durumu gibi aşırı akım tepe noktalarına neredeyse anlık hassasiyete sahip olmasını, ancak aynı zamanda çok uzun süre aşırı olmadıkları sürece yüksek tepe taleplerine karşı affedici olmasını sağlar.
Elektrik Yönetimi Koruması: Gerilim
Şekil 2, bir lityum-iyon hücrenin belirli bir voltaj aralığında çalışması gerektiğini göstermektedir. Bu güvenli çalışma alanı sınırları nihai olarak seçilen lityum-iyon hücrenin iç kimyası ve herhangi bir zamanda hücrelerin sıcaklığı tarafından belirlenecektir. Ayrıca, herhangi bir batarya paketi önemli miktarda akım döngüsü, yük talepleri nedeniyle deşarj ve çeşitli enerji kaynaklarından şarj yaşadığından, bu güvenli çalışma alanı voltaj sınırları genellikle batarya ömrünü optimize etmek için daha da kısıtlanır. Batarya Yönetim Sistemi bu sınırların ne olduğunu bilmelidir ve bu eşiklere yakınlığa göre kararlar verecektir. Örneğin, yüksek voltaj sınırına yaklaşıldığında, bir BMS şarj akımının kademeli olarak azaltılmasını talep edebilir veya sınıra ulaşıldığında şarj akımının tamamen sonlandırılmasını isteyebilir. Bununla birlikte, bu sınıra genellikle kapatma eşiği hakkında kontrolü önlemek için ek içsel voltaj konuları eşlik eder. Öte yandan, düşük voltaj sınırına yaklaşıldığında, bir BMS, aktif olan önemli yüklerin akım taleplerini azaltmasını isteyecektir.
Şekil-2
Kapasite Yönetimi
Bir akü paketinin kapasitesini en üst düzeye çıkarmak, tartışmasız bir BMS'nin sağladığı en hayati akü performansı özelliklerinden biridir. Bakım yapılmazsa, bir batarya paketi kendini işe yaramaz hale getirebilir. Sorunun kökeni, batarya paketi serisinin (seri hücre dizisi) tamamen eşit olmaması ve doğası gereği biraz farklı sızıntı veya kendi kendine deşarj oranlarına sahip olmasıdır. Sızıntı bir üretici hatası değil, pil kimyasının bir özelliğidir, ancak küçük üretim süreci varyasyonlarından istatistiksel olarak etkilenebilir. Başlangıçta bir batarya paketi iyi eşleşen hücrelere sahip olabilir, ancak zamanla hücreler arası benzerlik sadece kendi kendine deşarj nedeniyle değil, aynı zamanda şarj/deşarj döngüsü, yüksek sıcaklık ve uzun kullanımdan da etkilenerek daha da bozulur. Lityum-iyon hücreler aşırı şarjla iyi başa çıkamadıkları için gerekli elektriksel korumanın gerekliliği söz konusudur. Tam olarak şarj edildikten sonra, daha fazla akım kabul edemezler ve içine itilen herhangi bir ek enerji ısıya dönüşür ve voltaj potansiyel olarak hızla, muhtemelen tehlikeli seviyelere yükselir. Bu hücre için sağlıklı bir durum değildir ve devam etmesi halinde kalıcı hasara ve güvensiz çalışma koşullarına neden olabilir.
Batarya paketi serisi hücre dizisi, paketin genel voltajını belirleyen şeydir ve bitişik hücreler arasındaki uyumsuzluk, herhangi bir yığını şarj etmeye çalışırken bir ikilem yaratır. Şekil 3 bunun neden böyle olduğunu göstermektedir. Eğer mükemmel şekilde dengelenmiş bir hücre seti varsa, her biri eşit şekilde şarj olacağından her şey yolundadır ve üst 4,0 voltaj kesme eşiğine ulaşıldığında şarj akımı kesilebilir. Ancak, dengesiz senaryoda, en üstteki hücre şarj limitine erken ulaşacak ve diğer alttaki hücreler tam kapasiteye şarj edilmeden önce şarj akımının bacak için sonlandırılması gerekecektir.
Şekil-3
Bol güneşli günler dileriz.
Enerjim Güneş
#enerjimgüneş #enerjimgunes #yenilenebilirenerji #renewableenergy #mikroinverter #ölçümsensörleri #rika #rikasensor #meteorolojiksensörler #havaistasyonu #enerji #energy #evcharger #evchargermobile #mikroinverter #inverter #EV #ElektrikliOtomobil #ElektrikliAraç #Şarjistasyonu #ElektrikliAraçŞarjİstasyonu #evtaşınabilirşarjcihazı #khons #beny #ledprojektör #sokakarmatürü #sokaklambası #floodlight #ledlighting #outdoorledfloodlighting #outdoorlighting #dışmekanaydınlatma #LED #optikaydınlatma #bataryayönetimsistemi
#bms #bataryasizçalişabileninverter
#mobilelektrikliaraçşarjistasyonu
