نظام إدارة البطارية BMS هو ببساطة وكيل البطارية، ويلعب دورًا مهمًا في ضمان السلامة وإطالة عمر الخدمة وتقدير الطاقة المتبقية.وهو عنصر أساسي في حزم بطاريات الطاقة والتخزين، مما يزيد من عمر البطارية إلى حد ما ويقلل الخسائر الناجمة عن تلف البطارية.
تشبه أنظمة إدارة بطاريات تخزين الطاقة إلى حد كبير أنظمة إدارة بطاريات الطاقة.معظم الناس لا يعرفون الفرق بين نظام إدارة BMS لبطارية الطاقة ونظام إدارة BMS لبطارية تخزين الطاقة.بعد ذلك، مقدمة موجزة عن الاختلافات بين أنظمة إدارة BMS لبطاريات الطاقة وأنظمة إدارة BMS لبطاريات تخزين الطاقة.
1. أوضاع البطارية ونظام إدارتها مختلفة في الأنظمة المعنية
في نظام تخزين الطاقة، تتفاعل بطارية تخزين الطاقة فقط مع محول تخزين الطاقة عالي الجهد، الذي يستمد الطاقة من شبكة التيار المتردد ويشحن حزمة البطارية، أو تزود حزمة البطارية المحول ويتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى شبكة التيار المتردد عبر المحول.
يحتوي نظام إدارة الاتصالات والبطارية لنظام تخزين الطاقة على تفاعل معلوماتي بشكل أساسي مع المحول ونظام الجدولة لمحطة تخزين الطاقة.من ناحية أخرى، يرسل نظام إدارة البطارية معلومات الحالة المهمة إلى المحول لتحديد حالة تفاعل الطاقة ذات الجهد العالي، ومن ناحية أخرى، يرسل نظام إدارة البطارية معلومات المراقبة الأكثر شمولاً إلى أجهزة الكمبيوتر، والإرسال نظام محطة تخزين الطاقة.
يتمتع نظام إدارة المباني في السيارة الكهربائية بعلاقة تبادل طاقة مع المحرك الكهربائي والشاحن من حيث الاتصال عند الجهد العالي، وله تفاعل معلوماتي مع الشاحن أثناء عملية الشحن، وله تفاعل معلوماتي أكثر تفصيلاً مع وحدة التحكم في السيارة خلال جميع التطبيقات.
2. يختلف الهيكل المنطقي للجهاز
بالنسبة لأنظمة إدارة تخزين الطاقة، تكون الأجهزة عمومًا في وضع ثنائي أو ثلاثي المستويات، مع ميل النطاق الأكبر نحو أنظمة الإدارة ثلاثية المستويات. تحتوي أنظمة إدارة بطاريات الطاقة على طبقة واحدة فقط من الطبقة المركزية أو طبقتين موزعتين، ولا يوجد ثلاث طبقات تقريبًا.تطبق المركبات الصغيرة بشكل أساسي أنظمة إدارة البطارية المركزية.نظام إدارة بطارية الطاقة الموزعة بطبقتين.
من وجهة نظر وظيفية، فإن وحدات الطبقة الأولى والثانية لنظام إدارة بطارية تخزين الطاقة تعادل بشكل أساسي وحدة تجميع الطبقة الأولى ووحدة التحكم الرئيسية للطبقة الثانية لبطارية الطاقة.الطبقة الثالثة من نظام إدارة بطارية التخزين هي طبقة إضافية فوق هذه الطبقة، تتأقلم مع الحجم الضخم لبطارية التخزين.وتنعكس هذه القدرة الإدارية في نظام إدارة بطارية تخزين الطاقة، وهي القوة الحسابية للرقاقة وتعقيد البرنامج البرمجي.
3. بروتوكولات الاتصال المختلفة
يستخدم نظام إدارة بطارية تخزين الطاقة والاتصال الداخلي بشكل أساسي بروتوكول CAN، ولكن مع الاتصال الخارجي، يشير الخارجي بشكل أساسي إلى نظام جدولة محطة توليد الطاقة لتخزين الطاقة PCS، ويستخدم في الغالب بروتوكول الإنترنت من بروتوكول TCP/IP.
بطارية الطاقة، البيئة العامة للسيارات الكهربائية باستخدام بروتوكول CAN، فقط بين المكونات الداخلية لحزمة البطارية باستخدام CAN الداخلي، وحزمة البطارية والمركبة بأكملها بين استخدام السيارة بأكملها CAN للتمييز.
4.تختلف أنواع النوى المستخدمة في محطات تخزين الطاقة، وتختلف معلمات نظام الإدارة بشكل كبير
تختار محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة، مع مراعاة السلامة والاقتصاد، بطاريات الليثيوم، وأغلبها من فوسفات الحديد الليثيوم، وأكثر محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة تستخدم بطاريات الرصاص وبطاريات الرصاص الكربوني.نوع البطارية السائد للسيارات الكهربائية هو الآن فوسفات حديد الليثيوم وبطاريات الليثيوم الثلاثية.
تتميز أنواع البطاريات المختلفة بخصائص خارجية مختلفة جدًا ونماذج البطاريات ليست شائعة على الإطلاق.يجب أن تتوافق أنظمة إدارة البطارية والمعلمات الأساسية مع بعضها البعض.يتم تعيين المعلمات التفصيلية بشكل مختلف لنفس النوع الأساسي الذي تنتجه شركات مصنعة مختلفة.
5. اتجاهات مختلفة في تحديد العتبة
يمكن لمحطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة، حيث تكون المساحة أكثر وفرة، أن تستوعب المزيد من البطاريات، ولكن الموقع البعيد لبعض المحطات وإزعاج النقل يجعل من الصعب استبدال البطاريات على نطاق واسع.المتوقع من محطة توليد الطاقة لتخزين الطاقة هو أن تتمتع خلايا البطارية بعمر طويل ولا تفشل.وعلى هذا الأساس، يتم ضبط الحد الأعلى لتيار التشغيل الخاص بها على مستوى منخفض نسبياً لتجنب أعمال الأحمال الكهربائية.لا يجب أن تكون خصائص الطاقة وخصائص الطاقة للخلايا متطلبة بشكل خاص.الشيء الرئيسي الذي يجب البحث عنه هو فعالية التكلفة.
خلايا الطاقة مختلفة.في السيارة ذات المساحة المحدودة، يتم تركيب بطارية جيدة والرغبة في الوصول إلى الحد الأقصى لسعتها.لذلك، تشير معلمات النظام إلى المعلمات الحدية للبطارية، وهي ليست جيدة للبطارية في ظروف التطبيق هذه.
6. يتطلب الاثنان حساب معلمات حالة مختلفة
SOC هي معلمة حالة يجب حسابها بواسطة كليهما.ومع ذلك، حتى اليوم، لا توجد متطلبات موحدة لأنظمة تخزين الطاقة.ما هي قدرة حساب معلمة الحالة المطلوبة لأنظمة إدارة بطاريات تخزين الطاقة؟وبالإضافة إلى ذلك، فإن بيئة تطبيق بطاريات تخزين الطاقة غنية نسبيًا من الناحية المكانية ومستقرة بيئيًا، ومن الصعب إدراك الانحرافات الصغيرة في نظام كبير.ولذلك، فإن متطلبات القدرة الحسابية لأنظمة إدارة بطاريات تخزين الطاقة أقل نسبيًا من تلك الخاصة بأنظمة إدارة بطاريات الطاقة، كما أن تكاليف إدارة البطاريات أحادية السلسلة المقابلة ليست مرتفعة مثل بطاريات الطاقة.
7. أنظمة إدارة بطاريات تخزين الطاقة. تطبيق ظروف التوازن السلبي الجيدة
لدى محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة حاجة ملحة للغاية لقدرة معادلة نظام الإدارة.وحدات بطاريات تخزين الطاقة كبيرة الحجم نسبيًا، مع سلاسل متعددة من البطاريات متصلة على التوالي.تقلل الاختلافات الكبيرة في الجهد الفردي من سعة الصندوق بأكمله، وكلما زاد عدد البطاريات المتسلسلة، زادت قدرتها على الخسارة.من وجهة نظر الكفاءة الاقتصادية، يجب أن تكون محطات تخزين الطاقة متوازنة بشكل مناسب.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون التوازن السلبي أكثر فعالية مع وجود مساحة وفيرة وظروف حرارية جيدة، بحيث يتم استخدام تيارات موازنة أكبر دون خوف من الارتفاع المفرط في درجة الحرارة.يمكن أن يحدث التوازن السلبي ذو السعر المنخفض فرقًا كبيرًا في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة.
وقت النشر: 22 سبتمبر 2022