شرح بطارية الليثيوم BMS: الاختلافات الرئيسية عن دوائر الحماية التقليدية

 

العبارة"بطارية ليثيوم BMS"أصبح ضروريا للابتكار والسلامة في مجال تخزين الطاقة سريع التغير. أنظمة إدارة البطاريات القائمة على الليثيوم ، أو BMS ، هي أنظمة ذكية مصممة لزيادة الأداء وضمان السلامة وإطالة عمر البطارية. إنها أكثر من مجرد أجهزة حماية. تعريف أخدمات اداره المبانييتم تناول نظام بطارية الليثيوم ، وتمييزه عن دوائر الحماية التقليدية ، والأسباب التي تجعله ضروريا لتطبيقات بطاريات الليثيوم المعاصرة بالتفصيل في هذه المقالة.

 

 

ما هو نظام بطارية الليثيوم BMS؟

 

تشير بطارية الليثيوم BMS إلى حل إدارة متكامل مضمن داخل حزم البطاريات القائمة على الليثيوم أو متصلة بها. قد يمنع BMS أكثر من مجرد الجهد الزائد والدوائر القصيرة ، على عكس دوائر الحماية الأساسية. بدلا من ذلك ، فإنه يوفر تحليل البيانات وتنظيم درجة الحرارة والموازنة والمراقبة في الوقت الفعلي.

 

تشمل الوظائف الأساسية لبطارية الليثيوم BMS ما يلي:

• مراقبة الجهديتتبع جهد كل خلية لتجنب الشحن الزائد أو الإفراط في التفريغ.:
• التحكم في درجة الحرارةيراقب ويدير توزيع الحرارة لمنع الهروب الحراري.:
• اللائحة الحاليةيتحكم في تيار الشحن / التفريغ للحصول على الأداء الأمثل.:
• تقدير حالة الشحن (SoC)يحسب مستويات شحن البطارية بدقة.:
• موازنة الخلايايضمن أداء موحدا عبر جميع خلايا البطارية.:

 

نظام بطارية الليثيوم BMS ديناميكي ويعتمد على البيانات ، مما يسمح بإدارة طاقة أكثر ذكاء من لوحات الحماية التقليدية.

 

العمارة الداخلية والتصميم المعياري

 

يشتمل هيكل بطارية الليثيوم BMS على عناصر الأجهزة والبرامج التي تعمل جنبا إلى جنب. تشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

• دوائر الاستشعارللكشف عن الجهد والتيار ودرجة الحرارة.:
• وحدات التحكم (وحدات MCU / وحدات المعالجة المركزية)تنفيذ الخوارزميات وإدارة الاتصالات.:
• وحدات الموازنةللموازنة النشطة أو السلبية.:
• واجهات الاتصالمثل CANbus أو SMBus أو Bluetooth.:

 

تستخدم التصميمات المعيارية في أنظمة بطاريات الليثيوم BMS المعاصرة ، خاصة في التكوينات الأكبر مثل السيارات الكهربائية (المركبات الكهربائية) أو أنظمة تخزين الطاقة (ESS). يتيح ذلك الإدارة والحماية القابلة للتطوير والمخصصة لكل تطبيق.

 

كيف تعمل أنظمة بطاريات الليثيوم BMS

 

خوارزمية التحكم هي المكون الرئيسي لنظام إدارة المجلس. تحلل هذه الطبقة من البرامج بيانات المستشعر وتعدل المعلمات حسب الضرورة. على سبيل المثال:

• تقنيات الموازنةفي حين أن التوازن النشط يعيد توزيع الطاقة الإضافية بين الخلايا ، فإن التوازن السلبي يطلقها كحرارة.: تحدد BMS أفضل نهج بناء على الظروف التشغيلية.
• إدارة الشحن الزائد / التفريغ الزائديعزل الخلايا المعيبة تلقائيا أو يغلق النظام.:
• الإدارة الحراريةيشرك المراوح أو يقطع الدائرة عندما تتجاوز درجة الحرارة المستويات الآمنة.:

 

تضمن هذه التكتيكات المنسقة أن البطارية تعمل ضمن معاييرها الآمنة والفعالة.

 

تطبيقات العالم الحقيقي لأنظمة بطاريات الليثيوم BMS

 

يمتد استخدام تقنية BMS إلى مجموعة واسعة من التطبيقات:

• الأجهزة المحمولةتتطلب الهواتف الذكية والطائرات بدون طيار والأجهزة القابلة للارتداء حلول BMS مصغرة ومتكاملة.:
• السيارات الكهربائية (EVs)تراقب وحدات BMS القوية عالية التيار مصفوفات الخلايا الواسعة وتوفر اتصالا متقدما مع وحدات التحكم الإلكترونية للمركبات.:
• أنظمة تخزين الطاقة (ESS)تستخدم النسخ الاحتياطية للطاقة التجارية والسكنية منصات بطاريات الليثيوم BMS القابلة للتطوير.:
• أدوات كهربائيةتتطلب أنظمة BMS متينة وسريعة الاستجابة من أجل الموثوقية والسلامة.:

 

توضح جميع هذه التطبيقات مدى تنوع وأهمية تكامل BMS الحديث.

 

بطارية ليثيوم BMS مقابل دوائر الحماية التقليدية

 

دوائر الحماية التقليدية:

• قم بإجراء الحماية الأساسية فقط (الجهد الزائد ، الجهد المنخفض ، ماس كهربائى).
• تفتقر إلى المراقبة في الوقت الفعلي.
• لا توجد قدرات اتصال أو تسجيل بيانات.
• عادة ما تكون غير قابلة للبرمجة.

 

أنظمة BMS:

• توفير مراقبة متقدمة في الوقت الفعلي لمعلمات متعددة.
• قم بتضمين تحديثات المنطق والبرامج الثابتة القابلة للبرمجة.
• ميزات بروتوكولات الاتصال للتكامل في الأنظمة الذكية.
• تقديم قدرات الإدارة الحرارية والتوازن.

 

لذلك ، بالمقارنة مع لوحات الحماية الساكنة للأجيال السابقة ، فإن نظام BMS هو حل ذكي ومرن.

 

الميزات الرئيسية لبطارية ليثيوم BMS عالية الجودة

 

عند اختيار BMS ، ابحث عن هذه الميزات الأساسية:

• رقائق المراقبة الدقيقةيضمن قراءات دقيقة.:
• آليات التكرارحماية مزدوجة الطبقة للتطبيقات الهامة.:
• تكامل إنترنت الأشياءيدعم المراقبة والتحكم عن بعد.:
• إمكانية تحديث البرامج الثابتةتمكين التدقيق والتخصيص.:
• دعم الكيمياء المتعددةيمكن أن تتكيف مع Li-ion و LiFePO4 و Li-polymer وما إلى ذلك.:

 

صيانة ورعاية أنظمة BMS

 

لضمان الأداء على المدى الطويل:

• الفحص بانتظام: تحقق من وجود تآكل أو وصلات مفكوكة.
• المعايرة بشكل دوري: تحتاج تقديرات الجهد وSoC إلى إعادة معايرة بمرور الوقت.
• تحديث البرامج الثابتة: حافظ على تحديث بطارية الليثيوم BMS للحصول على الأداء الأمثل.
• تجنب البيئات القاسية: يمكن أن تؤدي الرطوبة العالية أو درجة الحرارة إلى تدهور الأداء.

 

اختيار الشريك المناسب لحلول بطاريات الليثيوم BMS

 

عند تصميم أو ترقية تطبيق بطارية الليثيوم الخاص بك ، يعد اختيار مزود BMS المناسب أمرا ضروريا.

شنتشن آيا التكنولوجيا المحدودةتبرز في السوق العالمية كشركة رائدة في ابتكار BMS. مع أكثر من 20 عاما من الخبرة المشتركة في البحث والتطوير والهندسة، تقدم آية:

 

• حلول BMS قابلة للتخصيص من تكوينات 1S إلى 35S.
• دعم أنظمة التيار العالي حتى 320 أمبير.
• التكامل مع وحدات CANbus و SMBus و Bluetooth.
• ميزات حماية متقدمة بما في ذلك الموازنة النشطة والتنظيم الحراري.
• التطبيقات في المركبات الكهربائية والأجهزة الطبية والروبوتات والطائرات بدون طيار والمزيد.

 

تحظى حلول BMS من آية للتكنولوجيا بثقة عالمية من قبل مكاملي أنظمة الطاقة ومصنعي الأجهزة الذين يبحثون عن أنظمة حماية بطاريات قوية وذكية وقابلة للتطوير.

 

FAQ

 

س: ما هو BMS في بطارية الليثيوم؟
ج: التعريف: نظام إدارة البطارية (BMS) هو جزء من التكنولوجيا المستخدمة لمراقبة حزمة البطارية ، وهي عبارة عن مجموعة من خلايا البطارية مرتبة كهربائيا في صفا × مصفوفة عمود ، من أجل توفير نطاق محدد من الجهد والتيار لفترة زمنية محددة مسبقا في ظل ظروف الحمل المتوقعة.

 

س: هل تحتاج حقا إلى BMS لبطاريات الليثيوم؟
ج: تتطلب أي بطارية ليثيوم أيون أو LTO أو غيرها من الكيمياء دائما BMS. لا ينبغي أبدا تشغيل خلايا Li-ion دون حماية. ويشكل ذلك خطرا على الأشخاص والممتلكات، وفي أحسن الأحوال على الخلايا نفسها.

 

س: كيف أختار BMS المناسب؟
ج: يمكنك اختيار BMS الذي يناسب متطلباتك من خلال مراعاة المتغيرات مثل الجهد وعدد الخلايا وتصنيفات الأمبير والتوافق مع أنواع البطاريات المختلفة. قبل الاختيار ، لا تنس القيام بواجبك المنزلي وفهم احتياجات نظام البطارية الخاص بك تماما.

 

نظام إدارة المباني هو أكثر بكثير من مجرد دائرة أمان. إنه عقل نظام طاقة الليثيوم ، مما يضمن ذروة الكفاءة وطول عمر النظام وسلامة المستخدم. مع استمرار تطور تقنيات البطاريات ، يجب أن يتطور الذكاء وراءها. إن اختيار شريك BMS المناسب ليس مجرد قرار تقني - إنه قرار استراتيجي.

 

معشنتشن آيا التكنولوجيا المحدودة، يمكنك الوصول إلى الخبرة المثبتة والوصول العالمي وحلول BMS المتطورة التي يمكن أن تمكن ابتكارك وتحمي استثماراتك.

 

سواء كنت تقوم بتطوير إلكترونيات استهلاكية أو أنظمة تخزين طاقة على نطاق الشبكة، تأكد من تشغيل البطاريات وحمايتها بالأفضل.

 

Contact Us