Her ne kadar lityum iyon piller en yüksek enerji yoğunluğupil takımına zarar verebilecek koşullara karşı savunmasız olabilirler. Bu nedenle bu tür zararlı koşulların önlenmesine yardımcı olacak bir akü yönetim sistemine ihtiyacımız var.
Tanım
A pil yönetim sistemi (BMS) şarj edilebilir bir pilin şarj ve deşarjını izleyen ve düzenleyen elektronik bir devredir.
Pilin performansı ve uzun ömürlülüğü açısından kritik olan güvenlik sınırları dahilinde çalışmasını sağlar.
Pil Yönetim Sistemi Türleri
Pil yönetim sistemleri basitten karmaşığa kadar uzanan bir yelpazeyi kapsar ve pillerin bakımı için çeşitli teknolojileri birleştirir. Bu sistemler topolojilerine göre kategorize edilebilir – pil takımının hücreleri veya modülleri arasında nasıl kuruldukları ve çalıştıkları.
Merkezi BMS Mimarisi
Pil paketindeki merkezi bir BMS, daha kompakt ve ekonomik olma gibi avantajlar sunar.
Ancak dezavantajları da var.
Tüm akülerin doğrudan bağlı olması nedeniyle BMS çok sayıda bağlantı noktası gerektirir ve bu da büyük akü paketinde karmaşık kablolama ve kablolama yapılmasına yol açar. Bu sorun gidermeyi ve bakımı zorlaştırır.
Modüler BMS Topolojisi
Bu tip BMS için sistem, her biri batarya kümesinin atanmış bir kısmına bağlanan kopya modüllere bölünmüştür.
Birincil BMS modülü alt modülleri denetleyebilir, durumlarını izleyebilir ve diğer ekipmanlarla iletişim kurabilir. Bu çoğaltılmış modülerlik, sorun gidermeyi, bakımı ve daha büyük pil paketlerine genişletmeyi kolaylaştırır.
Ancak bu yaklaşım genel maliyetleri biraz artırır ve uygulamaya bağlı olarak kullanılmayan işlevlerin çoğaltılmasına neden olabilir.
Birincil/Alt BMS
Modüler topolojiye benzer şekilde, bu durumda, ikincil birimler öncelikle ölçüm bilgilerini aktarırken, ana birim hesaplama, kontrol ve harici iletişimi yönetir.
Slave işlevselliği daha basittir ve modüler tiplerde olduğu gibi daha az ek yük ve daha az kullanılmayan özellik nedeniyle potansiyel olarak maliyetleri azaltır.
Dağıtılmış BMS Mimarisi
Dağıtılmış BMS tasarımları diğer topolojilerden farklıdır.
Tüm elektronik donanımı, doğrudan izlenen hücre veya modül üzerine yerleştirilen bir kontrol panosunda birleştirirler. Bu, kablolamayı birkaç sensöre ve BMS modülleri arasındaki iletişim kablolarına azaltır. Her BMS daha bağımsızdır ve gerektiğinde hesaplamaları ve iletişimi yönetir.
Ancak bu entegre form, BMS korumalı bir modülün içinde yer aldığından sorun gidermeyi ve bakımı daha da zorlaştırabilir.
Pil paketindeki BMS ünitesi sayısının artması nedeniyle maliyetler de daha yüksektir.
Pil Yönetim Sisteminin İşlevi Nedir?
Akü yönetim sistemi, akü hücresi parametrelerini izler ve yönetir; sistem taleplerine göre akımı, voltajı ve sıcaklığı ölçer. Hücreleri dengeler ve pilin Şarj Durumunu (SoC) ve Sağlık Durumunu (SoH) hesaplar.
BMS, şarj ve deşarj işlemlerini kontrol ederek aşırı voltaj, aşırı sıcaklık ve diğer riskleri önler. Hem pilin hem de kullanıcı güvenliğinin sağlanması açısından önemlidir.
İletişim işlevi, dahili BMS bileşenleri ve harici cihazlar arasındaki sinyalleri iletir. Bir BMS, verileri gösterge tablolarında veya insan-makine arayüzlerinde (HMI'lar) görüntüleyebilir. Entegre veya ayrı şarj cihazlarıyla bağlantılar kablolu veya kablosuz olabilir.
Lityum İyon Piller İçin Pil Yönetim Sistemi Neden Önemlidir?
Lityum-iyon piller yanıcı bir sıvı elektrolite sahiptir, bu nedenle yangınları önlemek için optimum şekilde ve güvenlik sınırları dahilinde çalışmaları gerekir.
Akü Yönetim Sistemi Nasıl Çalışır?
Sensörlere bağlı pil yönetim sistemi, her bir hücrenin voltajını, akımını ve sıcaklığını izler. Hücrelerin belirlenen parametreler dahilinde çalışmasını sağlamak için verileri analiz eder ve sorunları çözmek için harekete geçer.
BMS, hücrelerin aşırı ısınması durumunda akü paketi sıcaklığını düşürmek için soğutma sistemini kontrol eder. Aynı zamanda eşit voltajları korumak için hücreler arasında enerji aktararak hücreleri dengeler.
BMS, pil takımına giren ve çıkan enerjiyi ve genel sağlığı değerlendirmek için verileri günlüğe kaydeder. Lityum iyon piller, pilin ne zaman boşaldığını tespit etmek ve ardından kapanmak için bu verileri kullanır. Bu nedenle kurşun asitli akülerle aynı ölme belirtilerini göstermezler, sadece kapanırlar.
Pil Yönetim Sisteminin Faydaları Nelerdir?
BMS'nin faydaları şunları içerir:
- Özellikle büyük cihazlar için işlevsel güvenlik lityum iyon pil paketleriyangınların ve hasarların önlenmesi
- Hücreleri güvenli çalışma sınırları dahilinde yöneterek pil ömrünü ve güvenilirliğini uzatma
- Pil performansını ve menzilini optimize etme hücre dengeleme
- Pil durumuyla ilgili teşhis, veri toplama ve iletişim sağlama
- Akü sistemini koruyarak genel maliyetleri ve garanti taleplerini azaltır
Pil Yönetim Sisteminin Sağladığı Korumalar
Pil yönetim sisteminin korumaları aşağıdaki gibidir:
Düşük ve Aşırı Gerilim
BMS, lityum iyon pil hücrelerini aşırı şarjın (hücre voltajının çok yükselmesi) veya aşırı deşarjın (hücre voltajının çok düşmesi) neden olduğu hasarlardan korur. Aküye zarar verebilecek düşük ve aşırı gerilim durumlarını engeller.
Aşırı Sıcaklıklar
Lityum iyon pilin güvenliği ve kararlılığı sıcaklık kontrolüne bağlıdır. Kritik limitlerin aşılması, termal kaçak ve söndürülemeyen yangınlar.
BMS sıcaklığı izler, soğutma fanlarını kontrol eder ve uygun koşulları korumak için hücreleri kapatabilir.
Shorts'a Karşı Koruma
Termal kaçak, iç ve dış kısa devrelerden dolayı da meydana gelebilir.
Bu nedenle kısa devreye karşı koruma, akü yönetim sisteminin hayati bir parçasıdır.
Holo Pil Dahili Pil Yönetim Sistemi
Holo Battery, kısa devreler, yüksek akımlar, aşırı sıcaklıklar ve voltaj sorunları gibi yaygın pil arızası nedenlerine karşı koruma sağlamak için özel BMS seçenekleri sunar.
BMS'miz kurulumunuza uyacak şekilde çeşitli boyutlarda gelir ve pil ömrünü optimize eder ve performans verileri sağlar.
İster küçük cihazlara ister büyük enerji sistemlerine güç sağlıyor olun, güvenilir, kullanıcı dostu BMS çözümleri sunuyoruz.
Çözüm
Lityum-iyon piller birçok avantaj sunar ancak güvenliği ve optimum uzun ömrü sağlamak için izleme, yönetim ve dengeleme gerektirir. Pil yönetim sistemi, pillerin güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlayarak onları güvenle kullanabilmenizi sağlayan anahtardır.
İlgili Makale:
