• الخليط 001

هل تحتاج بطاريات الليثيوم إلى نظام إدارة (BMS)؟

يمكن تكوين حزمة بطارية عن طريق توصيل عدة بطاريات ليثيوم متسلسلة ، والتي لا يمكنها فقط توفير الطاقة لأحمال مختلفة ، ولكن يمكن أيضًا شحنها بشكل طبيعي باستخدام شاحن مطابق.لا تتطلب بطاريات الليثيوم أي نظام لإدارة البطارية (BMS) لشحنها وتفريغها.فلماذا تتم إضافة جميع بطاريات الليثيوم الموجودة في السوق باستخدام BMS؟الجواب هو الأمان وطول العمر.

يستخدم نظام إدارة البطارية BMS (نظام إدارة البطارية) لمراقبة شحن وتفريغ البطاريات القابلة لإعادة الشحن والتحكم فيها.تتمثل أهم وظيفة لنظام إدارة بطارية الليثيوم BMS في ضمان بقاء البطارية ضمن نطاق تشغيل آمن واتخاذ إجراءات فورية إذا بدأت أي بطارية مفردة في تجاوز الحد المسموح به.إذا اكتشف نظام إدارة المباني أن الجهد منخفض جدًا ، فسيتم فصل الحمل ، وإذا كان الجهد مرتفعًا جدًا ، فافصل الشاحن.سيتحقق أيضًا من أن كل خلية في العبوة لها نفس الجهد وإسقاط أي خلية أعلى من الخلايا الأخرى.هذا يضمن عدم وصول البطارية إلى الفولتية العالية أو المنخفضة بشكل خطير - والذي غالبًا ما يكون سبب حرائق بطارية الليثيوم التي نراها في الأخبار.يمكنه أيضًا مراقبة درجة حرارة البطارية وفصل حزمة البطارية قبل أن تصبح ساخنة جدًا وتشتعل فيها النيران.لذلك ، فإن نظام إدارة البطارية BMS هو الحفاظ على البطارية محمية بدلاً من الاعتماد البحت على شاحن جيد أو إجراء مستخدم صحيح.

image001

لماذا لا تتطلب بطاريات الرصاص الحمضية (AGM ، بطاريات الهلام ، الدورة العميقة ، إلخ) نظامًا لإدارة البطارية؟مكونات بطاريات الرصاص الحمضية أقل قابلية للاشتعال ومن غير المرجح أن تشتعل فيها النيران إذا كانت هناك مشكلة في الشحن أو التفريغ.لكن السبب الرئيسي يتعلق بالسلوك عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل.تصنع بطاريات الرصاص الحمضية أيضًا من خلايا متصلة في سلسلة ؛إذا كانت إحدى الخلايا مشحونة أكثر قليلاً من الخلايا الأخرى ، فسوف تسمح فقط للتيار بالمرور حتى يتم شحن الخلايا الأخرى بالكامل ، مع الحفاظ على جهد معقول في حد ذاته ، إلخ. البطاريات اللحاق بالركب.وبهذه الطريقة ، تقوم بطارية الرصاص الحمضية "بالتوازن الذاتي" أثناء شحنها.

بطاريات الليثيوم مختلفة.القطب الموجب لبطارية الليثيوم القابلة لإعادة الشحن هو في الغالب مادة ليثيوم أيون.يحدد مبدأ عملها أنه أثناء عملية الشحن والتفريغ ، ستعمل إلكترونات الليثيوم على جانبي الأقطاب الموجبة والسالبة مرارًا وتكرارًا.إذا تم السماح بجهد الخلية المفردة أعلى من 4.25 فولت (باستثناء بطاريات الليثيوم ذات الجهد العالي) ، فقد ينهار هيكل الأنود الصغير الذي يسهل اختراقه ، وقد تنمو المادة البلورية الصلبة وتتسبب في حدوث دائرة قصر ، ثم ترتفع درجة الحرارة بسرعة ، الأمر الذي سيؤدي في النهاية إلى نشوب حريق.عندما تكون خلية الليثيوم مشحونة بالكامل ، يرتفع الجهد الكهربائي فجأة ويمكن أن يصل بسرعة إلى مستويات خطيرة.إذا كان الجهد الكهربائي لخلية في حزمة بطارية أعلى من الخلايا الأخرى ، فستصل هذه الخلية أولاً إلى الجهد الخطير أثناء عملية الشحن ، ولم يصل الجهد الإجمالي لحزمة البطارية إلى القيمة الكاملة في هذا الوقت ، فسيقوم الشاحن لا تتوقف عن الشحن.لذلك ، فإن الخلية الأولى التي تصل إلى الجهد الخطير تشكل خطرًا على السلامة.لذلك ، فإن التحكم في الجهد الإجمالي لحزمة البطارية ومراقبته لا يكفي للكيمياء القائمة على الليثيوم ، يجب فحص الجهد لكل خلية فردية تشكل حزمة البطارية بواسطة BMS.

بالمعنى الضيق ، يتم استخدام نظام إدارة البطارية BMS لحماية مجموعات البطاريات الكبيرة.الاستخدام النموذجي هو بطاريات طاقة فوسفات الليثيوم والحديد ، والتي لها وظائف حماية مثل الشحن الزائد ، والإفراط في التفريغ ، والتيار الزائد ، والدارة القصيرة ، وتوازن الخلايا.يلزم وجود منافذ اتصال وإدخال البيانات وخيارات الإخراج ووظائف العرض الأخرى.على سبيل المثال ، تكون واجهة الاتصال الخاصة بـ BMS المحترفة المخصصة لـ Xinya على النحو التالي.

الصورة 003

بالمعنى الواسع ، فإن لوحة دوائر الحماية (PCB) ، التي تسمى أحيانًا PCM (وحدة دائرة الحماية) ، هي نظام بسيط لإدارة البطارية BMS.تستخدم عادة لحزم البطاريات الصغيرة.تستخدم عادةً للبطاريات الرقمية ، مثل بطاريات الهاتف المحمول وبطاريات الكاميرا وبطاريات GPS وبطاريات تدفئة الملابس وما إلى ذلك. في معظم الأحيان ، يتم استخدامها لحزمة بطارية 3.7 فولت أو 7.4 فولت ، ولها أربع وظائف أساسية للشحن الزائد ، الإفراط في التفريغ والتيار الزائد وقصيرة الدائرة.قد تتطلب بعض البطاريات أيضًا PTC و NTC.

لذلك ، لضمان السلامة وعمر الخدمة الطويل لحزم بطاريات الليثيوم ، هناك حاجة فعلاً لنظام إدارة البطارية BMS بجودة موثوقة.


الوقت ما بعد: مارس -31-2022