BMS-akkuhallintajärjestelmä on tehokas työkalu aurinkojärjestelmän akkujen käyttöiän parantamiseen. BMS-akkuhallintajärjestelmä auttaa myös varmistamaan akkujen turvallisuuden ja luotettavuuden. Alla on yksityiskohtainen selitys BMS-järjestelmästä ja käyttäjien saamista eduista.
Miten rakennusautomaatiojärjestelmä toimii
Litiumakkujen BMS-järjestelmä käyttää erikoistietokonetta ja antureita akun toiminnan säätelyyn. Anturit testaavat lämpötilaa, latausnopeutta, akun kapasiteettia ja muita tietoja. BMS-järjestelmään kuuluva tietokone tekee sitten laskelmia, jotka säätelevät akun latausta ja purkamista. Sen tavoitteena on parantaa aurinkoenergialla toimivan akkujärjestelmän käyttöikää ja varmistaa samalla sen turvallinen ja luotettava käyttö.
Akun hallintajärjestelmän osat
BMS-akunhallintajärjestelmä koostuu useista keskeisistä komponenteista, jotka toimivat yhdessä akkupaketin optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Komponentit ovat:
Akkulaturi
Laturi syöttää akkuun virtaa oikealla jännitteellä ja virtausnopeudella varmistaakseen optimaalisen latauksen.
Akun valvonta
Akkumonitori on anturisarja, joka valvoo akkujen kuntoa ja muita tärkeitä tietoja, kuten lataustilaa ja lämpötilaa.
Akun ohjain
Ohjain hallitsee akun latausta ja purkamista. Se varmistaa, että virta tulee akkuun ja lähtee siitä optimaalisesti.
Liittimet
Nämä liittimet yhdistävät rakennusautomaatiojärjestelmän, akut, invertterin ja aurinkopaneelin. Ne varmistavat, että rakennusautomaatiojärjestelmällä on pääsy kaikkiin aurinkojärjestelmästä tuleviin tietoihin.
BMS-akkujen hallintajärjestelmän ominaisuudet
Jokaisella litiumakkujen BMS-järjestelmällä on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa. Sen kaksi tärkeintä ominaisuutta ovat kuitenkin akkupaketin kapasiteetin suojaaminen ja hallinta. Akkupaketti suojataan varmistamalla sähköinen suojaus ja lämpösuojaus.
Sähköinen suojaus tarkoittaa, että akun hallintajärjestelmä sammuu, jos turvallinen käyttöalue (SOA) ylitetään. Lämpösuojaus voi olla aktiivinen tai passiivinen lämpötilan säätö, joka pitää akkupaketin SOA-alueella.
Akkukapasiteetin hallinnan osalta litiumakkujen BMS on suunniteltu maksimoimaan kapasiteetti. Akustosta tulee lopulta käyttökelvoton, jos kapasiteetin hallintaa ei tehdä.
Kapasiteetin hallinnan vaatimus on, että jokaisella akkupaketin akulla on hieman erilainen suorituskyky. Nämä suorituskykyerot näkyvät huomattavimmin vuotojen määrässä. Uutena akkupaketti voi toimia optimaalisesti. Ajan myötä akkukennojen suorituskykyero kuitenkin kasvaa. Tämän seurauksena se voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Tuloksena on koko akkupaketin vaaralliset käyttöolosuhteet.
Yhteenvetona voidaan todeta, että BMS-akunhallintajärjestelmä poistaa varauksen eniten ladatuista kennoista, mikä estää ylilatauksen. Se myös antaa vähemmän ladatuille kennoille mahdollisuuden vastaanottaa enemmän latausvirtaa.
Litiumakkujen BMS-järjestelmä ohjaa myös osan tai lähes kaiken latausvirran ladattujen kennojen ympärille. Näin ollen vähemmän ladatut kennot saavat latausvirtaa pidemmän aikaa.
Ilman BMS-akkuhallintajärjestelmää ensin latautuvat kennot jatkaisivat latautumistaan, mikä voisi johtaa ylikuumenemiseen. Vaikka litium-akut tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn, niillä on ylikuumenemisongelma, kun virtaa on liikaa. Litiumakun ylikuumeneminen heikentää merkittävästi sen suorituskykyä. Pahimmassa tapauksessa se voi johtaa koko akkupaketin vikaantumiseen.
Litium-akkujen BMS-tyypit
Akkujen hallintajärjestelmät voivat olla yksinkertaisia tai erittäin monimutkaisia eri käyttötapauksissa ja teknologioissa. Kaikkien niiden tarkoituksena on kuitenkin huolehtia akusta. Yleisimmät luokittelut ovat:
Keskitetyt rakennusautomaatiojärjestelmät
Keskitetty litiumakkujen rakennusautomaatiojärjestelmä (BMS) käyttää yhtä akkuhallintajärjestelmää akustolle. Kaikki akut on kytketty suoraan rakennusautomaatiojärjestelmään. Järjestelmän tärkein etu on sen kompaktius. Lisäksi se on edullisempi.
Sen suurin haittapuoli on se, että koska kaikki akut kytketään suoraan BMS-yksikköön, akkupakettiin kytkemiseen tarvitaan paljon portteja. Tuloksena on paljon johtoja, liittimiä ja kaapelointeja. Suuressa akkupaketissa tämä voi vaikeuttaa huoltoa ja vianmääritystä.
Modulaarinen BMS litiumakuille
Kuten keskitetty rakennusautomaatiojärjestelmä, modulaarinen järjestelmä on kytketty akkukokonaisuuden erilliseen osaan. Moduulimaiset rakennusautomaatioyksiköt on joskus kytketty ensisijaiseen moduuliin, joka valvoo niiden suorituskykyä. Tärkein etu on, että vianetsintä ja huolto yksinkertaistuvat. Haittapuolena on kuitenkin se, että modulaarinen akunhallintajärjestelmä on kalliimpi.
Aktiiviset rakennusautomaatiojärjestelmät
Aktiivinen BMS-akunhallintajärjestelmä valvoo akkupaketin jännitettä, virtaa ja kapasiteettia. Se käyttää näitä tietoja järjestelmän latauksen ja purkauksen ohjaamiseen varmistaakseen, että akkupaketti on turvallinen käyttää ja toimii optimaalisilla tasoilla.
Passiiviset rakennusautomaatiojärjestelmät
Litiumakkujen passiivinen BMS ei valvo virtaa ja jännitettä. Sen sijaan se käyttää yksinkertaista ajastinta akun lataus- ja purkausnopeuden säätelyyn. Vaikka se on vähemmän tehokas järjestelmä, sen hankkiminen on paljon halvempaa.
BMS-akkujen hallintajärjestelmän käytön edut
Akkujärjestelmä voi koostua muutamasta tai sadoista litiumakuista. Tällaisen akkujärjestelmän jänniteluokitus voi olla jopa 800 V ja virta 300 A tai enemmän.
Tällaisen korkeajännitteisen akun väärinkäyttö voi johtaa vakaviin onnettomuuksiin. Siksi BMS-akkujen hallintajärjestelmän asentaminen on tärkeää akkupaketin turvallisen käytön kannalta. BMS:n tärkeimmät edut litiumakuille voidaan esittää seuraavasti:
Turvallinen käyttö
Keskikokoisen tai suuren akun turvallisen toiminnan varmistaminen on olennaista. Jopa pienten laitteiden, kuten puhelimien, tiedetään kuitenkin syttyvän tuleen, jos asianmukaista akunhallintajärjestelmää ei ole asennettu.
Parannettu luotettavuus ja käyttöikä
Akkujen hallintajärjestelmä varmistaa, että akkupaketin kennoja käytetään turvallisten käyttöparametrien mukaisesti. Tuloksena on, että akut ovat suojattuja aggressiiviselta lataukselta ja purkaukselta, mikä johtaa luotettavaan aurinkopaneelijärjestelmään, joka voi tarjota vuosia luotettavaa palvelua.
Loistava kantama ja suorituskyky
Akkujen hallintajärjestelmä (BMS) auttaa hallitsemaan akkuyksikön yksittäisten yksiköiden kapasiteettia. Se varmistaa, että akkuyksikön optimaalinen kapasiteetti saavutetaan. Akkujen hallintajärjestelmä ottaa huomioon itsepurkautumisen, lämpötilan ja yleisen kulumisen vaihtelut, jotka voivat tehdä akusta käyttökelvottoman, jos niitä ei hallita.
Diagnostiikka ja ulkoinen viestintä
Akkuautomaatiojärjestelmä mahdollistaa akkupaketin jatkuvan ja reaaliaikaisen valvonnan. Nykyisen käytön perusteella se tarjoaa luotettavia arvioita akun kunnosta ja odotetusta käyttöiästä. Tarjotut diagnostiikkatiedot varmistavat myös, että kaikki merkittävät ongelmat havaitaan varhaisessa vaiheessa ennen kuin niistä tulee katastrofaalisia. Taloudellisesta näkökulmasta se voi auttaa varmistamaan akkupaketin vaihdon asianmukaisen suunnittelun.
Alennetut kustannukset pitkällä aikavälillä
Akkuautomaatiojärjestelmän alkukustannukset ovat korkeat uuden akkupaketin korkeiden kustannusten lisäksi. Järjestelmän tarjoama valvonta ja suojaus kuitenkin takaavat kustannusten alenemisen pitkällä aikavälillä.
Yhteenveto
Akkujen hallintajärjestelmä (BMS) on tehokas ja toimiva työkalu, joka auttaa aurinkojärjestelmien omistajia ymmärtämään akkupankkinsa toimintaa. Se voi myös auttaa tekemään järkeviä taloudellisia päätöksiä samalla parantaen akkupaketin turvallisuutta, pitkäikäisyyttä ja luotettavuutta. Tuloksena on, että litiumakkujen BMS-järjestelmän omistajat saavat rahoilleen kaiken irti.
