A ระบบจัดการแบตเตอรี่(บีเอ็มเอส)ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชุดแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ในปัจจุบัน ระบบจัดการแบตเตอรี่มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และการจัดเก็บพลังงาน
ระบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัย อายุการใช้งานที่ยาวนาน และประสิทธิภาพสูงสุดของแบตเตอรี่ ใช้งานได้กับทั้งแบตเตอรี่ LiFePO4 และ NMC บทความนี้จะอธิบายว่าระบบจัดการแบตเตอรี่อัจฉริยะ (BMS) จัดการกับเซลล์ที่ชำรุดอย่างไร
การตรวจจับและติดตามความผิดพลาด
การตรวจจับเซลล์ที่ชำรุดเป็นขั้นตอนแรกในการจัดการแบตเตอรี่ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะตรวจสอบพารามิเตอร์สำคัญของแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งรวมถึง:
-แรงดันไฟฟ้า:มีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์เพื่อหาสภาวะแรงดันไฟฟ้าเกินหรือต่ำกว่าปกติ ปัญหาเหล่านี้อาจบ่งชี้ว่าเซลล์นั้นชำรุดหรือเสื่อมสภาพ
-อุณหภูมิ:เซ็นเซอร์จะตรวจจับความร้อนที่เกิดขึ้นจากแต่ละเซลล์ เซลล์ที่ชำรุดอาจร้อนเกินไป ทำให้เกิดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหาย
-ปัจจุบัน:กระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติอาจเป็นสัญญาณของการลัดวงจรหรือปัญหาทางไฟฟ้าอื่นๆ
-ความต้านทานภายใน:ค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้นมักบ่งชี้ถึงความเสื่อมสภาพหรือความเสียหาย
ด้วยการตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างใกล้ชิด ระบบ BMS สามารถระบุเซลล์ที่เบี่ยงเบนจากช่วงการทำงานปกติได้อย่างรวดเร็ว
การวินิจฉัยและการแยกสาเหตุของปัญหา
เมื่อระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ตรวจพบเซลล์ที่ชำรุด ระบบจะทำการวินิจฉัย ซึ่งจะช่วยกำหนดความรุนแรงของความผิดปกติและผลกระทบต่อแบตเตอรี่โดยรวม ความผิดปกติบางอย่างอาจไม่ร้ายแรงมากนัก อาจแก้ไขได้เพียงชั่วคราว ในขณะที่บางอย่างอาจร้ายแรงและต้องแก้ไขโดยทันที
คุณสามารถใช้ตัวปรับสมดุลแบบแอคทีฟในชุด BMS สำหรับแก้ไขปัญหาเล็กน้อย เช่น ความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย เทคโนโลยีนี้จะจัดสรรพลังงานจากเซลล์ที่แข็งแรงกว่าไปยังเซลล์ที่อ่อนแอกว่า ด้วยวิธีนี้ ระบบจัดการแบตเตอรี่จะรักษาระดับประจุให้คงที่ในทุกเซลล์ ซึ่งจะช่วยลดความเครียดและช่วยให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานขึ้น
สำหรับปัญหาที่รุนแรงกว่า เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะแยกเซลล์ที่ชำรุดออกจากระบบจ่ายไฟ การแยกนี้จะช่วยให้แบตเตอรี่ส่วนที่เหลือทำงานได้อย่างปลอดภัย ซึ่งอาจทำให้ความจุลดลงเล็กน้อย
ระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยและกลไกการป้องกัน
วิศวกรออกแบบระบบจัดการแบตเตอรี่อัจฉริยะ (BMS) โดยมีคุณสมบัติความปลอดภัยต่างๆ เพื่อจัดการกับเซลล์แบตเตอรี่ที่ชำรุด ซึ่งรวมถึง:
-ระบบป้องกันแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำ:หากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะจำกัดการชาร์จหรือการคายประจุ นอกจากนี้ยังอาจตัดการเชื่อมต่อเซลล์ออกจากโหลดเพื่อป้องกันความเสียหาย
· การจัดการความร้อน:หากเกิดความร้อนสูงเกินไป ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สามารถสั่งงานระบบระบายความร้อน เช่น พัดลม เพื่อลดอุณหภูมิได้ ในกรณีร้ายแรง ระบบอาจปิดระบบแบตเตอรี่ทั้งหมด ซึ่งจะช่วยป้องกันภาวะความร้อนสูงเกินควบคุม (thermal runaway) ซึ่งเป็นภาวะอันตราย ในภาวะนี้ เซลล์แบตเตอรี่จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว
ระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร:หากระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ตรวจพบการลัดวงจร ระบบจะตัดกระแสไฟไปยังเซลล์นั้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม
การเพิ่มประสิทธิภาพและการบำรุงรักษา
การจัดการเซลล์ที่ชำรุดไม่ได้เป็นเพียงแค่การป้องกันความล้มเหลวเท่านั้น ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานด้วย โดยจะปรับสมดุลภาระระหว่างเซลล์และตรวจสอบสภาพของเซลล์อย่างต่อเนื่อง
หากระบบตรวจพบว่าเซลล์ใดเซลล์หนึ่งมีข้อบกพร่องแต่ยังไม่ถึงขั้นเป็นอันตราย ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) อาจลดภาระการทำงานลง ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ในขณะที่ยังคงรักษาการทำงานของชุดแบตเตอรี่ไว้ได้
นอกจากนี้ ในระบบขั้นสูงบางระบบ ระบบจัดการแบตเตอรี่อัจฉริยะ (BMS) ยังสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกเพื่อให้ข้อมูลการวินิจฉัยได้ เช่น อาจแนะนำการบำรุงรักษา เช่น การเปลี่ยนเซลล์ที่ชำรุด เพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วันที่เผยแพร่: 19 ตุลาคม 2567
