ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) คืออะไร?
ชื่อเต็มของบีเอ็มเอสคือระบบการจัดการแบตเตอรี่ ระบบการจัดการแบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกับการตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่สำรองพลังงาน โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจัดการและบำรุงรักษาแบตเตอรี่แต่ละหน่วยอย่างชาญฉลาด เพื่อป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกินและคายประจุเกิน เพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และเพื่อตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่ โดยทั่วไป BMS จะแสดงเป็นแผงวงจรหรือกล่องฮาร์ดแวร์
BMS เป็นหนึ่งในระบบย่อยหลักของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ทำหน้าที่ตรวจสอบสถานะการทำงานของแบตเตอรี่แต่ละก้อนในการกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่หน่วยเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของหน่วยจัดเก็บพลังงานนั้นปลอดภัยและเชื่อถือได้ BMS สามารถตรวจสอบและรวบรวมพารามิเตอร์สถานะของแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานแบบเรียลไทม์ (รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เดียว อุณหภูมิของขั้วแบตเตอรี่ กระแสไฟของวงจรแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของชุดแบตเตอรี่ ความต้านทานฉนวนของระบบแบตเตอรี่ ฯลฯ) และทำให้จำเป็น ตามการวิเคราะห์และการคำนวณของระบบ จะได้รับพารามิเตอร์การประเมินสถานะของระบบเพิ่มเติม และการควบคุมที่มีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เก็บพลังงานตัวเครื่องได้รับการออกแบบตามกลยุทธ์การควบคุมการป้องกันที่เฉพาะเจาะจง เพื่อให้แน่ใจว่าหน่วยจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ทั้งหมดทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ ในขณะเดียวกัน BMS สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ (PCS, EMS, ระบบป้องกันอัคคีภัย ฯลฯ) ผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสารของตัวเอง อินพุตอนาล็อก/ดิจิทัล และอินเทอร์เฟซอินพุต และสร้างการควบคุมการเชื่อมโยงของระบบย่อยต่างๆ ในโรงไฟฟ้าพลังงานจัดเก็บพลังงานทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโรงไฟฟ้า การทำงานที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีประสิทธิภาพ
หน้าที่ของมันคืออะไรบีเอ็มเอส?
BMS นั้นมีฟังก์ชันต่างๆ มากมาย แต่ฟังก์ชันหลักๆ ที่เราให้ความสำคัญมากที่สุดนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่า 3 ประการ คือ การจัดการสถานะ การจัดการสมดุล และการจัดการด้านความปลอดภัย
ฟังก์ชั่นการจัดการสถานะของระบบการจัดการแบตเตอรี่
เราต้องการทราบว่าแบตเตอรี่มีสถานะเป็นอย่างไร แรงดันไฟฟ้าเท่าใด พลังงานเท่าใด ความจุเท่าใด และกระแสในการชาร์จและปล่อยคือเท่าใด จากนั้นฟังก์ชันการจัดการสถานะ BMS จะบอกคำตอบให้เราทราบ ฟังก์ชันพื้นฐานของ BMS คือการวัดและประเมินพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ รวมถึงพารามิเตอร์พื้นฐานและสถานะต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ และอุณหภูมิ และการคำนวณข้อมูลสถานะแบตเตอรี่ เช่น SOC และ SOH
การวัดเซลล์
การวัดข้อมูลพื้นฐาน: ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของระบบการจัดการแบตเตอรี่คือการวัดแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ และอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคำนวณระดับสูงสุดและตรรกะการควบคุมของระบบการจัดการแบตเตอรี่ทั้งหมด
การตรวจจับความต้านทานฉนวน: ในระบบการจัดการแบตเตอรี่ จำเป็นต้องมีการตรวจจับฉนวนของระบบแบตเตอรี่ทั้งหมดและระบบแรงดันไฟฟ้าสูง
การคำนวณ SOC
SOC หมายถึงสถานะการชาร์จหรือความจุที่เหลืออยู่ของแบตเตอรี่ พูดง่าย ๆ ก็คือปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่
SOC เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดใน BMS เนื่องจากส่วนอื่นๆ ทั้งหมดขึ้นอยู่กับ SOC ดังนั้นความแม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากไม่มี SOC ที่แม่นยำ ฟังก์ชันการป้องกันใดๆ ก็ไม่สามารถช่วยให้ BMS ทำงานได้ตามปกติ เนื่องจากแบตเตอรี่มักจะได้รับการปกป้อง และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ก็ไม่สามารถขยายได้
วิธีการประมาณค่า SOC กระแสหลักในปัจจุบัน ได้แก่ วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด วิธีการรวมกระแส วิธีการกรองคาลมาน และวิธีการเครือข่ายประสาทเทียม โดยสองวิธีแรกนั้นนิยมใช้กันทั่วไป
ฟังก์ชั่นการจัดการความสมดุลของระบบการจัดการแบตเตอรี่
แบตเตอรี่แต่ละก้อนมี "บุคลิก" ของตัวเอง หากจะพูดถึงความสมดุล เราต้องเริ่มจากแบตเตอรี่ก่อน แม้แต่แบตเตอรี่ที่ผลิตโดยผู้ผลิตเดียวกันในชุดเดียวกันก็มีวงจรชีวิตและ "บุคลิก" ของตัวเอง นั่นคือความจุของแบตเตอรี่แต่ละก้อนไม่สามารถเท่ากันได้ มีสองเหตุผลสำหรับความไม่สอดคล้องกันนี้:
ความไม่สอดคล้องกันในการผลิตเซลล์และความไม่สอดคล้องกันในปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี
ความไม่สอดคล้องของการผลิต
ความไม่สม่ำเสมอของการผลิตเป็นที่เข้าใจกันดี ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิต วัสดุของตัวแยก แคโทด และแอโนดจะไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่โดยรวมไม่สม่ำเสมอ
ความไม่สม่ำเสมอทางเคมีไฟฟ้าหมายถึงในกระบวนการชาร์จและการปล่อยประจุแบตเตอรี่ แม้ว่าการผลิตและการประมวลผลของแบตเตอรี่ทั้งสองจะเหมือนกันทุกประการก็ตาม แต่สภาพแวดล้อมทางความร้อนจะไม่สามารถสม่ำเสมอได้ในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า
เราทราบดีว่าการชาร์จและการปล่อยประจุมากเกินไปอาจส่งผลเสียต่อแบตเตอรี่ได้ ดังนั้น เมื่อแบตเตอรี่ B ชาร์จจนเต็มขณะชาร์จ หรือเมื่อปล่อยประจุ SOC ของแบตเตอรี่ B ต่ำมากแล้ว จำเป็นต้องหยุดชาร์จและปล่อยประจุเพื่อป้องกันแบตเตอรี่ B และไม่สามารถใช้พลังงานของแบตเตอรี่ A และแบตเตอรี่ C ได้อย่างเต็มที่ ส่งผลให้:
ประการแรก ความจุที่ใช้ได้จริงของชุดแบตเตอรี่ลดลง: ความจุที่แบตเตอรี่ A และ C สามารถใช้ได้ แต่ตอนนี้ไม่มีที่ใดที่จะออกแรงดูแล B ได้ เหมือนกับคนสองคนและขาสามข้างมัดคนตัวสูงและคนตัวเตี้ยเข้าด้วยกัน และก้าวเดินของคนตัวสูงช้า ไม่สามารถก้าวเดินได้ไกล
ประการที่สอง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะลดลง: ก้าวเดินน้อยลง จำนวนก้าวที่ต้องเดินมากขึ้น และขาจะเมื่อยล้ามากขึ้น ความจุลดลง และจำนวนรอบที่ต้องชาร์จและปล่อยประจุเพิ่มขึ้น และการลดทอนของแบตเตอรี่ก็มากขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เซลล์แบตเตอรี่หนึ่งเซลล์สามารถเข้าถึง 4,000 รอบภายใต้เงื่อนไขการชาร์จและปล่อยประจุ 100% แต่ไม่สามารถไปถึง 100% ในการใช้งานจริง และจำนวนรอบจะต้องไม่เกิน 4,000 ครั้ง
โหมดปรับสมดุล BMS มีสองโหมดหลัก ได้แก่ โหมดปรับสมดุลแบบพาสซีฟและโหมดปรับสมดุลแบบแอ็กทีฟ
กระแสสำหรับการปรับสมดุลแบบพาสซีฟนั้นค่อนข้างน้อย เช่น การปรับสมดุลแบบพาสซีฟที่ให้มาโดย DALY BMS ซึ่งมีกระแสสมดุลเพียง 30mA และมีเวลาปรับสมดุลแรงดันแบตเตอรี่ที่ยาวนาน
กระแสสมดุลที่ใช้งานอยู่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ เช่นตัวปรับสมดุลแบบแอคทีฟพัฒนาโดย DALY BMS ซึ่งมีกระแสสมดุลที่ 1A และมีเวลาสมดุลแรงดันไฟแบตเตอรี่สั้น
ฟังก์ชั่นการป้องกันของระบบการจัดการแบตเตอรี่
มอนิเตอร์ BMS จะจับคู่ฮาร์ดแวร์ของระบบไฟฟ้า โดยจะแบ่งแบตเตอรี่ออกเป็นระดับความผิดพลาดต่างๆ (ความผิดพลาดเล็กน้อย ความผิดพลาดร้ายแรง ความผิดพลาดร้ายแรงถึงชีวิต) ตามสภาพการทำงานของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน และจะมีการดำเนินการประมวลผลที่แตกต่างกันภายใต้ระดับความผิดพลาดที่แตกต่างกัน เช่น การเตือน การจำกัดพลังงาน หรือการตัดแรงดันไฟฟ้าสูงโดยตรง ความผิดพลาดได้แก่ ความผิดพลาดในการรวบรวมข้อมูลและความเป็นไปได้ ความผิดพลาดทางไฟฟ้า (เซ็นเซอร์และตัวกระตุ้น) ความผิดพลาดในการสื่อสาร และความผิดพลาดของสถานะแบตเตอรี่
ตัวอย่างทั่วไปคือเมื่อแบตเตอรี่ร้อนเกินไป BMS จะตัดสินว่าแบตเตอรี่ร้อนเกินไปโดยอิงจากอุณหภูมิแบตเตอรี่ที่รวบรวมได้ จากนั้นวงจรควบคุมแบตเตอรี่จะถูกตัดการเชื่อมต่อเพื่อดำเนินการป้องกันความร้อนสูงเกินไป และส่งสัญญาณเตือนไปยัง EMS และระบบการจัดการอื่นๆ
เหตุใดจึงควรเลือก DALY BMS?
DALY BMS เป็นหนึ่งในผู้ผลิตระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) รายใหญ่ที่สุดในประเทศจีน มีพนักงานมากกว่า 800 คน มีโรงงานผลิตขนาด 20,000 ตารางเมตร และมีวิศวกร R&D มากกว่า 100 คน ผลิตภัณฑ์ของ Daly ถูกส่งออกไปยังกว่า 150 ประเทศและภูมิภาค
ฟังก์ชั่นการป้องกันความปลอดภัยระดับมืออาชีพ
สมาร์ทบอร์ดและบอร์ดฮาร์ดแวร์มีฟังก์ชั่นการป้องกันหลัก 6 ประการ:
ระบบป้องกันการชาร์จไฟเกิน: เมื่อแรงดันไฟเซลล์แบตเตอรี่หรือแรงดันไฟชุดแบตเตอรี่ถึงระดับแรงดันไฟเกินระดับแรก ระบบจะแสดงข้อความเตือน และเมื่อแรงดันไฟถึงระดับแรงดันไฟเกินระดับที่สอง DALY BMS จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ
การป้องกันการปล่อยประจุเกิน: เมื่อแรงดันไฟของเซลล์แบตเตอรี่หรือชุดแบตเตอรี่ถึงระดับแรงดันไฟการปล่อยประจุเกินระดับแรก ข้อความเตือนจะดังขึ้น เมื่อแรงดันไฟถึงระดับแรงดันไฟการปล่อยประจุเกินระดับที่สอง DALY BMS จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ
การป้องกันกระแสเกิน: เมื่อกระแสไฟปล่อยแบตเตอรี่หรือกระแสชาร์จถึงระดับกระแสเกินระดับแรก ระบบจะแสดงข้อความเตือน และเมื่อกระแสไฟถึงระดับกระแสเกินระดับที่สอง DALY BMS จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ
การป้องกันอุณหภูมิ: แบตเตอรี่ลิเธียมไม่สามารถทำงานได้ตามปกติภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและต่ำ เมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงหรือต่ำเกินไปจนไม่ถึงระดับแรก ข้อความเตือนจะปรากฏขึ้น และเมื่อถึงระดับที่สอง DALY BMS จะตัดแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ
การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร: เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟจะเพิ่มขึ้นทันที และ DALY BMS จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ
ฟังก์ชั่นการจัดการสมดุลอย่างมืออาชีพ
การจัดการที่สมดุล: หากความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่เกินไป จะส่งผลต่อการใช้งานแบตเตอรี่ตามปกติ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ได้รับการป้องกันจากการชาร์จเกินล่วงหน้า และแบตเตอรี่ไม่ได้รับการชาร์จจนเต็ม หรือแบตเตอรี่ได้รับการป้องกันจากการปล่อยประจุเกินล่วงหน้า และแบตเตอรี่ไม่สามารถปล่อยประจุจนเต็มได้ DALY BMS มีฟังก์ชั่นการปรับสมดุลแบบพาสซีฟของตัวเอง และได้พัฒนาโมดูลการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟด้วย กระแสการปรับสมดุลสูงสุดถึง 1A ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และรับรองการใช้งานแบตเตอรี่ตามปกติ
ฟังก์ชั่นการจัดการสถานะและฟังก์ชั่นการสื่อสารแบบมืออาชีพ
ฟังก์ชั่นการจัดการสถานะมีประสิทธิภาพและแต่ละผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดก่อนออกจากโรงงาน รวมถึงการทดสอบฉนวน การทดสอบความแม่นยำของกระแสไฟ การทดสอบการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม เป็นต้น BMS ตรวจสอบแรงดันไฟเซลล์แบตเตอรี่ แรงดันไฟรวมของชุดแบตเตอรี่ อุณหภูมิแบตเตอรี่ กระแสไฟชาร์จ และกระแสไฟปล่อยแบบเรียลไทม์ ให้ฟังก์ชั่น SOC ที่มีความแม่นยำสูง ใช้หลักการบูรณาการแอมแปร์-ชั่วโมงแบบกระแสหลัก ข้อผิดพลาดอยู่ที่ 8% เท่านั้น
ผ่านวิธีการสื่อสารสามวิธีของ UART/RS485/CAN เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือหน้าจอสัมผัส บลูทูธ และแผงไฟเพื่อจัดการแบตเตอรี่ลิเธียม รองรับโปรโตคอลการสื่อสารอินเวอร์เตอร์หลัก เช่น China Tower, GROWATT, DEY E, MU ST, GOODWE, SOFAR ,SRNE,SMA เป็นต้น
ร้านค้าอย่างเป็นทางการhttps://dalyelec.en.alibaba.com/
เว็บไซต์อย่างเป็นทางการhttps://dalybms.com/
หากมีคำถามอื่น ๆ กรุณาติดต่อเราได้ที่:
Email:selina@dalyelec.com
มือถือ/WeChat/WhatsApp : +86 15103874003
เวลาโพสต์ : 14 พฤษภาคม 2566
