לחומרי סוללות ליתיום יש מאפיינים מסוימים המונעים טעינת יתר מהן, יתר על המידה-משוחרר, מעל-זרם, קצר חשמלי, טעינה ופריקה בטמפרטורות גבוהות ונמוכות במיוחד. לכן, חבילת סוללות הליתיום תמיד תלווה ב-BMS עדין. BMS מתייחס ל-מערכת ניהול סוללותסוללה. מערכת ניהול, המכונה גם לוח הגנה.
פונקציית BMS
(1) תפיסה ומדידה מדידה נועדה לחוש את מצב הסוללה
זוהי הפונקציה הבסיסית שלמערכת ניהול מערכות (BMS), כולל מדידה וחישוב של כמה פרמטרים של אינדיקטור, כולל מתח, זרם, טמפרטורה, הספק, SOC (מצב טעינה), SOH (מצב בריאות), SOP (מצב הספק), SOE (מצב אֵנֶרְגִיָה).
ניתן להבין את SOC באופן כללי ככמות הכוח שנותרה בסוללה, וערכה נע בין 0-100%. זהו הפרמטר החשוב ביותר ב-BMS; SOH מתייחס למצב הבריאות של הסוללה (או מידת הידרדרות הסוללה), שהיא הקיבולת בפועל של הסוללה הנוכחית. בהשוואה לקיבולת המדורגת, כאשר ה-SOH נמוך מ-80%, לא ניתן להשתמש בסוללה בסביבת חשמל.
(2) אזעקה והגנה
כאשר מתרחשת חריגה בסוללה, מערכת ה-BMS יכולה להתריע לפלטפורמה כדי להגן על הסוללה ולנקוט באמצעים מתאימים. במקביל, מידע האזעקה החריג יישלח לפלטפורמת הניטור והניהול ויפיק רמות שונות של מידע אזעקה.
לדוגמה, כאשר הטמפרטורה מתחממת יתר על המידה, ה-BMS ינתק ישירות את מעגל הטעינה והפריקה, יבצע הגנה מפני התחממות יתר וישלח אזעקה לרקע.
סוללות ליתיום יפרסמו בעיקר אזהרות לגבי הבעיות הבאות:
טעינת יתר: יחידה אחת מעל-מתח, מתח כולל מעל-מתח, טעינה מעל-נוֹכְחִי;
פריקת יתר: יחידה אחת מתחת-מתח, מתח כולל מתחת-מתח, פריקה מעל-נוֹכְחִי;
טמפרטורה: טמפרטורת ליבת הסוללה גבוהה מדי, טמפרטורת הסביבה גבוהה מדי, טמפרטורת ה-MOS גבוהה מדי, טמפרטורת ליבת הסוללה נמוכה מדי וטמפרטורת הסביבה נמוכה מדי;
סטטוס: טבילה במים, התנגשות, היפוך וכו'.
(3) ניהול מאוזן
הצורך בניהול מאוזןנובעת מחוסר העקביות בייצור ובשימוש בסוללות.
מנקודת מבט של ייצור, לכל סוללה יש מחזור חיים ומאפיינים משלה. אין שתי סוללות זהות לחלוטין. עקב חוסר עקביות במפרידים, בקתודות, באנודות ובחומרים אחרים, הקיבולות של סוללות שונות אינן יכולות להיות עקביות לחלוטין. לדוגמה, מדדי העקביות של הפרש המתח, ההתנגדות הפנימית וכו' של כל תא סוללה המרכיב חבילת סוללות 48V/20AH משתנים בטווח מסוים.
מנקודת מבט של שימוש, תהליך התגובה האלקטרוכימית לעולם לא יכול להיות עקבי במהלך טעינה ופריקה של הסוללה. גם אם מדובר באותה חבילת סוללה, קיבולת הטעינה והפריקה של הסוללה תהיה שונה עקב טמפרטורות שונות ודרגות התנגשות שונות, וכתוצאה מכך קיבולות תאי סוללה לא עקביות.
לכן, הסוללה זקוקה גם לאיזון פסיבי וגם לאיזון אקטיבי. כלומר, קביעת זוג ספים לתחילת וסיום האיזון: לדוגמה, בקבוצת סוללות, האיזון מתחיל כאשר ההפרש בין הערך הקיצוני של מתח התא למתח הממוצע של הקבוצה מגיע ל-50mV, והאיזון מסתיים ב-5mV.
(4) תקשורת ומיצוב
ל-BMS יש מערכת נפרדתמודול תקשורת, האחראי על העברת נתונים ומיקום סוללות. הוא יכול להעביר את הנתונים הרלוונטיים שנקלטו ונמדדו לפלטפורמת ניהול התפעול בזמן אמת.
זמן פרסום: 7 בנובמבר 2023
