كيفية اختيار معدل التيار المستمر لنظام إدارة البطارية (BMS) لحزمة بطاريات بحرية

بالنسبة لحزمة بطاريات بحرية، يُعدّ تصنيف التيار المستمر لنظام إدارة البطارية (BMS) من أكثر المواصفات التي يتم اختيارها بشكل روتيني أكثر من كونها مبنية على تحليل دقيق. فاختياره منخفضًا جدًا يُعرّض الحزمة لخطر انقطاعات الحماية غير الضرورية، وارتفاع درجة الحرارة، وتقصير عمرها الافتراضي تحت الحمل الفعلي. أما اختياره مرتفعًا جدًا فيؤدي إلى زيادة غير ضرورية في التكلفة والحجم. والهدف هو مطابقة التصنيف مع كيفية استخدام الحزمة فعليًا على متن السفينة.

هذه المقالة موجهة إلى مصنعي حزم بطاريات السفن ومهندسي المعدات الأصلية الذين يختارون تصنيف التيار المستمر لنظام إدارة البطاريات أثناء تصميم الحزمة.

لماذا يُعدّ تصنيف التيار مواصفةً بالغة الأهمية في تصميم المعدات البحرية؟

تتصل وحدة إدارة البطارية (BMS) على التوالي مع البطارية، لذا يمر عبرها كل أمبير تُزوّد ​​به البطارية الأحمال وتستقبله من الشواحن. يُحدد معدل التيار المستمر مقدار التيار الذي يمكن أن تحمله وحدة إدارة البطارية بشكل مستمر دون أن تنخفض قدرة دوائر الحماية أو ترتفع درجة حرارتها أو تتعطل. إذا كان هذا المعدل أقل من الطلب المستمر الفعلي للبطارية، فإن النتيجة تظهر أثناء الاستخدام - وليس عند الفحص الأولي - على شكل حرارة، وتعطل مبكر لدوائر الحماية، وانخفاض في الموثوقية.

تتمثل المهمة العملية لمصنع البطاريات في تحديد حجم التصنيف وفقًا لملف تعريف التيار الفعلي للبطارية، على كل من جانب التفريغ وجانب الشحن، في ظل الظروف التي ستعمل فيها البطارية فعليًا.

ثلاثة مستويات تيار نموذجية لحزم بطاريات السفن

تنقسم حزم بطاريات السفن عادةً إلى ثلاث فئات رئيسية للتيار المستمر. هذه نطاقات نموذجية لتحديد القرار، وليست قواعد ثابتة - فالقيمة الصحيحة تعتمد على الأحمال المتصلة:

حدد المستوى الذي تندرج فيه البطارية بناءً على إجمالي الحمل المستمر الذي يجب أن تدعمه، ثم تأكد من ذروة الحمل بشكل منفصل، لأن عمليات السحب القصيرة ذات التيار العالي (مثل بدء تشغيل المحرك أو الرافعة) لها متطلبات مختلفة عن الأحمال المستمرة.

لماذا لا يمثل تصنيف ورقة البيانات الصورة الكاملة: الظروف الحرارية في الحاويات المغلقة

غالبًا ما تكون حجرات بطاريات السفن مغلقة بإحكام، ومكتظة، وضعيفة التهوية. تتراكم الحرارة المتولدة من نظام إدارة البطارية والخلايا مع تبديد محدود. ونتيجة لذلك، قد يكون التيار المستمر الذي يمكن أن يتحمله نظام إدارة البطارية داخل حاوية بحرية مغلقة أقل من القيمة المذكورة في ورقة البيانات، والتي تم قياسها في ظروف الهواء الطلق أو على طاولة الاختبار.

تيار الشحن وتيار التفريغ ليسا متماثلين

تتميز بطارية الشحن البحرية بأنها غالبًا ما تحتوي على مصادر شحن متعددة - طاقة كهربائية من الشاطئ، أو مولد كهربائي، أو طاقة شمسية، أو طاقة رياح - تغذيها أحيانًا في الوقت نفسه. ويكون تيار الشحن عادةً أقل من تيار التفريغ الأقصى، مما قد يدفع مصنعي البطاريات إلى تصميم نظام إدارة البطارية (BMS) بناءً على جانب التفريغ فقط.

قد يكون ذلك خطأً عند استخدام الشحن السريع. إذ يمكن لشاحن الشاطئ عالي القدرة أو شاحن التيار المستمر أن يرفع تيار الشحن إلى مستويات تقترب من تصنيف نظام إدارة البطارية أو تؤثر عليه.يتمثل النهج الموثوق في تحديد نظام إدارة البطارية (BMS) بناءً على كل من تيار التفريغ المستمر الأقصى وتيار الشحن الأقصى، مع التأكد من كل منهما على حدة.— خاصة على السفن ذات الإنتاج العالي أو مصادر الشحن المتعددة.

نهج عملي لتحديد التصنيف

• ابدأ من ملف تعريف الحمل الفعلي.اجمع الأحمال المستمرة التي يجب أن تتحملها البطارية، وحدد أحمال الذروة بشكل منفصل. هذا يحدد متطلبات جانب التفريغ.
• ضع في اعتبارك بيئة التثبيت.ضع في اعتبارك ما إذا كانت العبوة موضوعة في حجرة محكمة الإغلاق سيئة التهوية، وما هي درجة الحرارة المحيطة. يؤثر ذلك على معدل التشغيل المستمر الفعال.
• تأكد من جانب الشحن بشكل منفصل.حدد جميع مصادر الشحن وأقصى تيار شحن، بما في ذلك أي معدات شحن سريع.
• قم بتضمين هامش مناسب.من المنطقي توفير هامش أمان إضافي فوق الحمل المستمر المتوقع، ولكن مقدار هذا الهامش يعتمد على دورة التشغيل والظروف الحرارية ونظام إدارة المباني المحدد. لذا، يُنصح بالتأكد من هذا الهامش مع مُورّد نظام إدارة المباني بدلاً من استخدام مُعامل ضرب عام.

خيارات نظام إدارة البطاريات DALY BMS الحالية لحزم البطاريات البحرية

تغطي أنظمة إدارة البطاريات من سلسلة DALY A وسلسلة T نطاق التيار المستمر المناسب لوحدات البطاريات البحرية المساعدة، ووحدات البطاريات المنزلية القياسية، ووحدات البطاريات المنزلية الكبيرة. يجب التأكد من تصنيف التيار المستمر المناسب لكل وحدة بطاريات، وسلوكها في ظل الظروف الحرارية داخل حاوية مغلقة، ومتطلبات الشحن الخاصة بالمشروع، وذلك وفقًا لتصميم وحدة البطاريات المحدد.

→ عرض سلسلة أنظمة إدارة المباني الذكية من الفئة أ:https://www.dalybms.com/smart-bms/

→ عرض نظام إدارة البطاريات النشط من سلسلة T:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

التعليمات

Q1ما هو معدل التيار المستمر المطلوب لنظام إدارة المباني (BMS) الخاص ببنك الطاقة البحرية؟

يتراوح التيار المستمر لمجموعة البطاريات المنزلية القياسية عادةً بين 80 و100 أمبير، بينما يتراوح التيار المستمر لمجموعة البطاريات المنزلية الكبيرة أو ذات الطلب العالي بين 100 و150 أمبير، ولكن القيمة الصحيحة تعتمد على إجمالي الحمل المستمر الذي تتحمله المجموعة. حدد نمط الحمل أولاً، ثم تأكد من التصنيف مع مورد نظام إدارة المباني (BMS).

Q2هل يؤثر وجود حجرة بطارية محكمة الإغلاق على تصنيف التيار لنظام إدارة البطارية (BMS)؟

نعم. في حجرة مغلقة سيئة التهوية، تتراكم الحرارة، وقد يكون التيار المستمر الذي يمكن أن يتحمله نظام إدارة المباني أقل من القيمة المُقاسة في ورقة البيانات. تختلف هذه القيمة باختلاف طراز نظام إدارة المباني وظروف التركيب، لذا تأكد من مطابقة التصنيف مع درجة حرارة الحجرة والمحيط الفعلية، وراجع المواصفات الحرارية في ورقة البيانات.

Q3هل يجب عليّ تحديد حجم نظام إدارة البطارية (BMS) بناءً على تيار الشحن أم تيار التفريغ؟

لكليهما. حدد التصنيف مقابل أقصى تيار تفريغ مستمر وأقصى تيار شحن، وتأكد من كل منهما على حدة. هذا الأمر بالغ الأهمية في السفن ذات القدرة العالية أو مصادر الشحن المتعددة، حيث يمكن أن يؤدي الشحن السريع إلى ارتفاع تيار الشحن.

Q4ما مقدار الهامش الذي يجب إضافته فوق الحمل المتوقع؟

لا يوجد عامل أمان عالمي. يعتمد هامش الأمان المناسب على دورة التشغيل، والظروف الحرارية للمنشأة، ونظام إدارة المباني (BMS) المحدد. تأكد من هامش الأمان مع مورد نظام إدارة المباني (BMS) لتصميم وحدة التبريد الفعلية بدلاً من تطبيق مُضاعِف ثابت.

للحصول على مواصفات نظام إدارة البطارية (BMS) لحزم بطاريات السفن واستفسارات التوريد من الشركات المصنعة الأصلية، يرجى الاتصال بما يلي:dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com