چگونه یک شبیه ساز BMS شرایط ولتاژ بیش از حد و زیر ولتاژ را کنترل می کند؟

در حوزه سیستم های مدیریت باتری (BMS)، اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد باتری ها از اهمیت بالایی برخوردار است. شرایط ولتاژ بیش از حد و کم ولتاژ می تواند به طور قابل توجهی بر عمر باتری، عملکرد و ایمنی تأثیر بگذارد. به عنوان یک تامین کننده پیشرو شبیه ساز BMS، ما نقش حیاتی شبیه سازهای ما در مدیریت این شرایط را درک می کنیم. در این پست وبلاگ، ما به این خواهیم پرداخت که چگونه شبیه سازهای BMS ما به طور موثر سناریوهای ولتاژ بیش از حد و کم ولتاژ را مدیریت می کنند و از عملکرد بهینه باتری و طول عمر اطمینان حاصل می کنند.

درک شرایط اضافه ولتاژ و ولتاژ کم

قبل از اینکه شبیه‌سازهای BMS ما چگونه با این شرایط برخورد می‌کنند، لازم است بدانیم ولتاژ بیش از حد و کم ولتاژ در زمینه سیستم‌های باتری به چه معناست.

ولتاژ بیش از حد زمانی اتفاق می افتد که ولتاژ باتری یا سلول باتری از حد حداکثر ولتاژ تعیین شده خود فراتر رود. این ممکن است به دلایل مختلفی مانند شارژ نامناسب، خرابی شارژر یا نقص در خود BMS رخ دهد. ولتاژ بیش از حد می تواند منجر به طیف وسیعی از مسائل، از جمله تسریع تخریب باتری، کاهش ظرفیت، و در موارد شدید، فرار حرارتی شود که می تواند خطر ایمنی قابل توجهی داشته باشد.

از طرف دیگر، کمبود ولتاژ زمانی اتفاق می‌افتد که ولتاژ باتری به کمتر از حد حداقل ولتاژ تعیین‌شده کاهش یابد. این می تواند در هنگام تخلیه بیش از حد، یک دوره طولانی عدم فعالیت، یا زمانی که باتری به پایان عمر خود نزدیک می شود، رخ دهد. کمبود ولتاژ می تواند باعث آسیب جبران ناپذیری به باتری شود، مانند سولفاته شدن در باتری های سرب اسید یا آبکاری لیتیوم در باتری های لیتیوم یونی، که منجر به کاهش عملکرد و کاهش عمر باتری می شود.

چگونه شبیه سازهای BMS ما ولتاژ بیش از حد و کم ولتاژ را تشخیص می دهند

شبیه سازهای BMS ما مجهز به قابلیت های پیشرفته نظارت بر ولتاژ هستند که به آنها اجازه می دهد به طور مداوم ولتاژ هر سلول یا ماژول باتری را نظارت کنند. این شبیه سازها از سنسورهای ولتاژ با دقت بالا برای اندازه گیری دقیق ولتاژ و مقایسه آن با محدودیت های ولتاژ از پیش تعیین شده استفاده می کنند.

در مورد تشخیص اضافه ولتاژ، به محض اینکه ولتاژ اندازه گیری شده از حداکثر حد مجاز ولتاژ فراتر رفت، شبیه ساز BMS یک زنگ هشدار را راه اندازی می کند. این هشدار می تواند به صورت یک نشانگر بصری، یک سیگنال صوتی یا یک پیام دیجیتال ارسال شده به یک سیستم نظارتی متصل باشد. سپس شبیه ساز برای جلوگیری از اضافه ولتاژ بیشتر، مانند قطع کردن شارژر یا کاهش جریان شارژ، اقدام فوری انجام می دهد.

برای تشخیص ولتاژ کمتر، زمانی که ولتاژ اندازه‌گیری شده به کمتر از حد مجاز ولتاژ می‌رسد، شبیه‌ساز BMS نیز زنگ هشدار را راه‌اندازی می‌کند. سپس اقداماتی را برای محافظت از باتری انجام می دهد، مانند قطع بار یا شروع فرآیند شارژ برای بازگرداندن ولتاژ به سطح ایمن.

رسیدگی به شرایط اضافه ولتاژ

هنگامی که یک وضعیت اضافه ولتاژ تشخیص داده شد، شبیه سازهای BMS ما چندین استراتژی را برای مدیریت موثر موقعیت به کار می گیرند.

مقررات شارژ

یکی از راه‌های اصلی شبیه‌سازهای ما برای کنترل ولتاژ اضافی، تنظیم فرآیند شارژ است. آنها می توانند جریان یا ولتاژ شارژ را بر اساس وضعیت شارژ باتری و ولتاژ شناسایی شده تنظیم کنند. به عنوان مثال، اگر ولتاژ یک سلول باتری به حداکثر حد مجاز نزدیک شود، شبیه ساز می تواند جریان شارژ را کاهش دهد تا سرعت شارژ را کاهش دهد و از اضافه ولتاژ جلوگیری کند.

قطع ارتباط

در موارد شدیدتر ولتاژ بیش از حد، شبیه سازهای BMS ما می توانند شارژر را از باتری جدا کنند. این یک اقدام ایمنی بسیار مهم است که از آسیب بیشتر به باتری جلوگیری می کند و خطر فرار حرارتی را کاهش می دهد. سپس شبیه‌ساز می‌تواند یک اعلان برای کاربر یا تیم تعمیر و نگهداری ارسال کند که نشان‌دهنده رویداد اضافه ولتاژ و نیاز به بررسی بیشتر است.

یکسان سازی ولتاژ

شبیه سازهای BMS ما از یکسان سازی ولتاژ نیز پشتیبانی می کنند که به تعادل ولتاژ در تمام سلول ها یا ماژول های باتری کمک می کند. در یک بسته باتری، سلول‌های جداگانه ممکن است به دلیل تغییرات تولید یا استفاده نابرابر، ولتاژ کمی متفاوت داشته باشند. با گذشت زمان، این تفاوت های ولتاژ می تواند افزایش یابد و منجر به افزایش ولتاژ در برخی از سلول ها شود در حالی که برخی دیگر تحت ولتاژ باقی می مانند. شبیه ساز می تواند از تکنیک هایی مانند یکسان سازی غیرفعال یا فعال برای توزیع مجدد شارژ استفاده کند و اطمینان حاصل کند که تمام سلول ها سطح ولتاژ مشابهی دارند و خطر اضافه ولتاژ را کاهش می دهد.

رسیدگی به شرایط کم ولتاژ

هنگامی که وضعیت ولتاژ پایین تشخیص داده می شود، شبیه سازهای BMS ما اقدامات زیر را برای محافظت از باتری انجام می دهند.

قطع بار

اولین قدم در مدیریت ولتاژ پایین، جدا کردن بار از باتری است. این امر از تخلیه بیشتر باتری جلوگیری می کند که می تواند باعث آسیب جبران ناپذیر شود. سپس شبیه ساز می تواند یک اعلان برای کاربر ارسال کند که نشان دهنده رخداد ولتاژ پایین و نیاز به شارژ مجدد باتری است.

شروع شارژ

پس از قطع بار، شبیه ساز BMS می تواند یک فرآیند شارژ را آغاز کند تا ولتاژ باتری را به سطح ایمن بازگرداند. این می تواند پارامترهای شارژ مانند جریان و ولتاژ شارژ را کنترل کند تا فرآیند شارژ ایمن و کارآمد را تضمین کند. شبیه ساز همچنین می تواند پیشرفت شارژ را کنترل کند و زمانی که باتری به سطح ولتاژ مناسب رسید، شارژ را متوقف کند.

ارزیابی سلامت باتری

شبیه سازهای BMS ما علاوه بر اقدام فوری برای کنترل ولتاژ کم، می توانند سلامت باتری را نیز ارزیابی کنند. آنها می توانند الگوهای ولتاژ و سایر پارامترهای باتری را تجزیه و تحلیل کنند تا تعیین کنند که آیا رخداد ولتاژ پایین نشانه مشکل جدی تری است، مانند سلول معیوب یا باتری خراب. در صورت لزوم می توان از این اطلاعات برای برنامه ریزی نگهداری یا تعویض باتری استفاده کرد.

محصولات شبیه ساز BMS ما

ما طیف وسیعی از محصولات شبیه ساز BMS را ارائه می دهیم که برای کنترل موثر شرایط اضافه ولتاژ و کم ولتاژ طراحی شده اند. در اینجا برخی از محصولات محبوب ما آورده شده است:

• شبیه ساز باتری مدولار تست N9000 BMS (12CH/24CH/36CH): این شبیه ساز باتری ماژولار بسیار قابل تنظیم است و می توان آن را برای شبیه سازی شیمی و پیکربندی های مختلف باتری پیکربندی کرد. این کنترل ولتاژ و جریان دقیق را فراهم می کند و امکان آزمایش دقیق سیستم های BMS را تحت سناریوهای مختلف اضافه ولتاژ و ولتاژ پایین فراهم می کند.
• شبیه ساز باتری دوطرفه N8361 با دقت بالا (0~20V): N8361 یک شبیه ساز باتری دو طرفه است که می تواند هر دو فرآیند شارژ و دشارژ را شبیه سازی کند. دقت بالا و زمان پاسخگویی سریع را ارائه می دهد و آن را برای آزمایش سیستم های BMS در زمان واقعی ایده آل می کند. این می تواند به طور موثر شرایط اضافه ولتاژ و کم ولتاژ را در حین عملیات شارژ و دشارژ تشخیص دهد و کنترل کند.
• شبیه ساز باتری دوطرفه 24 کاناله N83524 (6V/CH): این شبیه ساز باتری با 24 کانال می تواند چندین سلول یا ماژول باتری را به طور همزمان شبیه سازی کند. کنترل مستقل هر کانال را فراهم می کند و امکان آزمایش دقیق سیستم های BMS در پیکربندی های پیچیده باتری را فراهم می کند. این می تواند شرایط اضافه ولتاژ و ولتاژ کمتر را در تمام کانال ها به طور دقیق تشخیص و مدیریت کند.

نتیجه گیری

در نتیجه، اضافه ولتاژ و شرایط کم ولتاژ چالش های مهمی در سیستم های مدیریت باتری هستند. شبیه سازهای BMS ما برای شناسایی و مدیریت موثر این شرایط طراحی شده اند و از عملکرد ایمن و کارآمد باتری ها اطمینان حاصل می کنند. با نظارت بر ولتاژ پیشرفته، تنظیم شارژ و مکانیسم‌های حفاظتی، شبیه‌سازهای ما می‌توانند از آسیب باتری جلوگیری کنند، عمر باتری را افزایش دهند و عملکرد کلی سیستم را افزایش دهند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات شبیه ساز BMS ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید، لطفا با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه راه حل های با کیفیت بالا و خدمات عالی به مشتریان هستیم تا به شما در رفع نیازهای تست باتری و مدیریت خود کمک کنیم.

مراجع

• سیستم های مدیریت باتری: طراحی توسط اصول، توسط ایزیدور بوخمن
• باتری‌های لیتیوم یونی: علم و فناوری، ویراستار غلامعباس نذری و جیانفرانکو پیستویا