A نظام إدارة البطارية(BMS)يُعد نظام إدارة البطارية (BMS) ضروريًا لحزم البطاريات القابلة لإعادة الشحن الحديثة. كما أنه بالغ الأهمية للمركبات الكهربائية وتخزين الطاقة.
يضمن هذا النظام سلامة البطارية وطول عمرها وأدائها الأمثل. وهو متوافق مع بطاريات LiFePO4 وNMC. تشرح هذه المقالة كيفية تعامل نظام إدارة البطارية الذكي مع الخلايا المعيبة.
الكشف عن الأعطال ومراقبتها
يُعدّ اكتشاف الخلايا المعيبة الخطوة الأولى في إدارة البطارية. يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بمراقبة المعايير الرئيسية لكل خلية في البطارية بشكل مستمر، بما في ذلك:
·الجهد االكهربى:يتم فحص جهد كل خلية للكشف عن حالات الجهد الزائد أو المنخفض. قد تشير هذه المشكلات إلى وجود خلل في الخلية أو أنها قديمة.
·درجة حرارة:تقوم أجهزة الاستشعار بتتبع الحرارة المتولدة من كل خلية. قد ترتفع درجة حرارة الخلية المعيبة بشكل مفرط، مما يُشكل خطرًا لحدوث عطل.
·حاضِر:قد تشير التدفقات غير الطبيعية للتيار إلى وجود دوائر قصر أو مشاكل كهربائية أخرى.
·المقاومة الداخلية:غالباً ما تشير زيادة المقاومة إلى التدهور أو الفشل.
من خلال المراقبة الدقيقة لهذه المعايير، يمكن لنظام إدارة المباني (BMS) تحديد الخلايا التي تنحرف عن نطاقات التشغيل العادية بسرعة.
تشخيص الأعطال وعزلها
بمجرد أن يكتشف نظام إدارة البطارية (BMS) خلية معيبة، يقوم بإجراء تشخيص. يساعد هذا في تحديد مدى خطورة العطل وتأثيره على البطارية ككل. قد تكون بعض الأعطال طفيفة، ولا تتطلب سوى تعديلات مؤقتة، بينما تكون أعطال أخرى خطيرة وتتطلب إجراءً فوريًا.
يمكنك استخدام مُوازن الجهد النشط في سلسلة أنظمة إدارة البطاريات (BMS) لمعالجة الأعطال البسيطة، مثل اختلالات الجهد الطفيفة. تعمل هذه التقنية على إعادة توزيع الطاقة من الخلايا الأقوى إلى الخلايا الأضعف، مما يحافظ على شحن ثابت في جميع الخلايا، ويقلل من الضغط عليها، ويُطيل عمرها.
في حال حدوث مشاكل أكثر خطورة، مثل قصر الدائرة، يقوم نظام إدارة البطارية بعزل الخلية المعيبة، أي فصلها عن نظام توصيل الطاقة. يتيح هذا العزل لبقية خلايا البطارية العمل بأمان، وقد يؤدي إلى انخفاض طفيف في السعة.
بروتوكولات السلامة وآليات الحماية
يصمم المهندسون نظام إدارة المباني الذكي (BMS) بميزات أمان متنوعة لإدارة الخلايا المعيبة. وتشمل هذه الميزات ما يلي:
·الحماية من الجهد الزائد والجهد المنخفض:إذا تجاوز جهد الخلية الحدود الآمنة، فإن نظام إدارة البطارية (BMS) يحد من عملية الشحن أو التفريغ. وقد يقوم أيضاً بفصل الخلية عن الحمل لمنع تلفها.
· إدارة الحرارة:في حال حدوث ارتفاع مفرط في درجة الحرارة، يمكن لنظام إدارة البطارية (BMS) تشغيل أنظمة التبريد، مثل المراوح، لخفض درجة الحرارة. وفي الحالات القصوى، قد يقوم النظام بإيقاف تشغيل نظام البطارية. يساعد هذا في منع الهروب الحراري، وهي حالة خطيرة، حيث ترتفع درجة حرارة الخلية بسرعة.
حماية من قصر الدائرة:إذا اكتشف نظام إدارة البطارية (BMS) دارة قصر، فإنه يقطع الطاقة عن تلك الخلية بسرعة. وهذا يساعد على منع حدوث المزيد من التلف.
تحسين الأداء والصيانة
لا يقتصر التعامل مع الخلايا المعيبة على منع الأعطال فحسب، بل يعمل نظام إدارة البطارية أيضاً على تحسين الأداء، حيث يوازن الحمل بين الخلايا ويراقب حالتها بمرور الوقت.
إذا أشار النظام إلى وجود خلل في إحدى الخلايا ولكنها ليست خطيرة بعد، فقد يقلل نظام إدارة البطارية من عبء العمل عليه. وهذا يطيل عمر البطارية مع الحفاظ على كفاءة حزمة البطاريات.
في بعض الأنظمة المتقدمة، يمكن لنظام إدارة المباني الذكي التواصل مع الأجهزة الخارجية لتوفير معلومات تشخيصية. وقد يقترح إجراءات صيانة، مثل استبدال الخلايا المعيبة، لضمان تشغيل النظام بكفاءة.
تاريخ النشر: 19 أكتوبر 2024
