ლითიუმის ბატარეის BMS: დაცვა, პასიური ან აქტიური დაბალანსება, დაკავშირებული BMS
BMS («Battery Management System» - ბატარეის მართვის სისტემა) არის ელექტრონული დაფა, რომელიც აკონტროლებს ლითიუმის ბატარეის უჯრედებს. ჩვენ მას ძირითადად მაშინ ვიცნობთ, როდესაც ის ითიშება. თუმცა, ის ბევრად მეტს აკეთებს: ზომავს, იცავს, აბალანსებს და თანამედროვე მოდელებზე, ის ბატარეის „ისტორიასაც“ ინახავს. ეს სახელმძღვანელო ხსნის მის შიგთავსს.
ძირითადი ინფორმაცია
- BMS ზომავს თითოეული უჯრედების ჯგუფის ძაბვას, დენს და ტემპერატურას.
- ის წყვეტს დამუხტვას ან განმუხტვას ტრანზისტორების საშუალებით, როდესაც ზღვარი გადალახულია.
- ის აბალანსებს უჯრედებს ისე, რომ ისინი დარჩეს დამუხტვის ერთსა და იმავე დონეზე: ჭარბი ენერგიის გაფანტვით (პასიური) ან მის გადატანით (აქტიური).
- დაკავშირებული BMS საშუალებას გაძლევთ წაიკითხოთ თითოეული უჯრედის მდგომარეობა ტელეფონიდან ან კონტროლერიდან.
რას ზომავს BMS
- სერიულად შეერთებული უჯრედების თითოეული ჯგუფის ძაბვა: ეს ყველაზე მნიშვნელოვანი გაზომვაა, რადგან სწორედ ყველაზე სუსტი ჯგუფი განსაზღვრავს მთელი ბატარეის ლიმიტებს.
- დენი, დამუხტვისა და განმუხტვის დროს, როგორც წესი, საზომი რეზისტორის საშუალებით.
- ტემპერატურა, უჯრედებს შორის და მის საკუთარ სიმძლავრის კომპონენტებზე განთავსებული სენსორების საშუალებით.
დაცვის მექანიზმები
| დაცვა | გამომწვევი მიზეზი | ეფექტი |
|---|---|---|
| გადამუხტვა | ჯგუფი მაქსიმალურ ძაბვაზე მაღლა | წყვეტს დამუხტვას |
| ღრმა განმუხტვა | ჯგუფი მინიმალურ ძაბვაზე დაბლა | წყვეტს განმუხტვას |
| განმუხტვის ჭარბი დენი | დენი ლიმიტს ზემოთ, გარკვეული დროის განმავლობაში | წყვეტს განმუხტვას |
| მოკლე ჩართვა | ექსტრემალური დენი | წყვეტს რამდენიმე მიკროწამში |
| დამუხტვის ჭარბი დენი | დამუხტვის ძალიან მაღალი დენი, მათ შორის ელექტრო დამუხრუჭებისას | წყვეტს დამუხტვას |
| ტემპერატურა | ძალიან ცხელი, ან ძალიან ცივი დამუხტვისთვის | წყვეტს დამუხტვას ან განმუხტვას |
გათიშვა ხდება ბატარეის მინუსზე განთავსებული სიმძლავრის ტრანზისტორების საშუალებით. ზოგიერთ BMS-ს აქვს ერთი გამოსასვლელი დამუხტვისა და განმუხტვისთვის (საერთო პორტი), სხვებს კი ორი ცალკეული გამოსასვლელი: ამ შემთხვევაში დამუხტვის პორტს შეიძლება ჰქონდეს გაცილებით დაბალი დენის ლიმიტი. აჩქარებისას გათიშვები დეტალურად არის აღწერილი ჩვენს სახელმძღვანელოში ბატარეა და BMS, რომლებიც ითიშებიან, ხოლო დამუხრუჭებაზე ეფექტი - რეგენერაციული დამუხრუჭების სახელმძღვანელოში.
რატომ არის საჭირო დაბალანსება
არცერთი უჯრედი არ არის იდენტური მეზობლისა. ციკლების განმავლობაში, ტევადობისა და თვითგანმუხტვის მცირე განსხვავებები იწვევს ჯგუფების დრიფტს: ერთი სრულდება სხვებზე ადრე, მეორე კი პირველი იცლება. კორექტირების გარეშე, ბატარეა კარგავს სასარგებლო ტევადობას (დამუხტვა ჩერდება პირველ სავსე ჯგუფზე, განმუხტვა - პირველ ცარიელ ჯგუფზე) და ექსტრემალური ჯგუფები უფრო სწრაფად ცვდება.
პასიური დაბალანსება
ყველაზე გავრცელებული. დამუხტვის ბოლოს, BMS აერთებს პატარა რეზისტორს ყველაზე მაღალი ძაბვის ჯგუფებზე, რათა გაფანტოს მათი ჭარბი ენერგია სითბოს სახით, სანამ სხვები არ დაეწევიან. ეს მარტივი და საიმედოა, მაგრამ ნელი: დაბალანსების დენი დაბალია. ის ასწორებს მხოლოდ მცირე გადახრებს და მხოლოდ მაშინ, როდესაც ბატარეა რეგულარულად იტენება სრულად.
აქტიური დაბალანსება
BMS გადააქვს ენერგია ყველაზე მეტად დამუხტული ჯგუფებიდან ნაკლებად დამუხტულებზე, კონდენსატორების ან ინდუქციური სქემების საშუალებით. ის ნაკლებ ენერგიას ფლანგავს, მუშაობს უფრო მაღალი დენებით და შეუძლია იმოქმედოს ნებისმიერ დროს, არა მხოლოდ დამუხტვის ბოლოს. ის უფრო რთული და ძვირია. მას შეხვდებით დიდ ბატარეებზე და არსებული BMS-ების დამატებად.
სახელოსნოს რჩევა
პასიური დაბალანსების მქონე ბატარეა დროდადრო უნდა დაიტენოს 100%-მდე და დარჩეს დამუხტვაში „სავსე“ ინდიკატორის ანთების შემდეგაც: სწორედ ამ დროს მუშაობს დაბალანსება. ბატარეა, რომელიც ყოველთვის 80%-მდე იტენება, თითქმის არასდროს ბალანსდება.
დაკავშირებული BMS
თანამედროვე BMS-ები, ე.წ. „ჭკვიანი“ სისტემები, კომუნიკაციას ამყარებენ Bluetooth-ით ან სადენიანი კავშირით. მათში შეგიძლიათ წაიკითხოთ თითოეული ჯგუფის ძაბვა, დენი, ტემპერატურა, ციკლების რაოდენობა და დაფიქსირებული ხარვეზები. ეს არის დიაგნოსტიკის ფასდაუდებელი ინსტრუმენტი: ჯგუფი, რომელიც სხვებისგან განსხვავდება, მაშინვე ჩანს.
კონტროლერთან დაკავშირებული BMS ასევე საშუალებას იძლევა უფრო მეტი შესაძლებლობების გამოყენებას: კონტროლერს შეუძლია თავისი სიმძლავრე მოარგოს ბატარეის რეალურ მდგომარეობას, ნაცვლად იმისა, რომ ეს აღმოაჩინოს იმ მომენტში, როდესაც BMS ითიშება. ჩვენი კონტროლერები RageLink, მაგალითად, დაუკავშირდებიან ბატარეის BMS-ს.
ხშირად დასმული კითხვები
ჩემი ბატარეა კარგავს ავტონომიას, არის თუ არა ეს დაბალანსების პრობლემა?
შესაძლებელია. დაკავშირებული BMS-ით, შეადარეთ ჯგუფების ძაბვა სავსე ბატარეის დროს: მკაფიო სხვაობა მიუთითებს დისბალანსზე ან დაღლილ უჯრედზე. რამდენიმე სრულმა დამუხტვამ შეიძლება გამოასწოროს ეს, თუ სხვაობა მცირეა.
ყოველთვის ჯობია აქტიური BMS?
აუცილებელი არ არის. კარგად შეწყვილებული უჯრედების მქონე ბატარეაზე, რომელიც რეგულარულად იტენება სრულად, პასიური დაბალანსება საკმარისია. აქტიური სისტემა თავის უპირატესობას ავლენს დიდ ბატარეებზე და იმ უჯრედებზე, რომლებიც დრიფტს განიცდიან.
შესაძლებელია თუ არა ბატარეის BMS-ის შეცვლა?
დიახ, მაგრამ ეს არის დელიკატური ჩარევა დამუხტულ უჯრედებზე, რომელიც უნდა მიენდოს სპეციალისტს. ახალი BMS უნდა შეესაბამებოდეს სერიულად შეერთებული უჯრედების რაოდენობას, ქიმიურ შემადგენლობას და ბატარეის დენის პარამეტრებს.