Akü Yönetim Sistemine (BMS) neden ihtiyaç duyulur?

Tersine, bir LiFePO4 lityum pil, hücrelere zarar vermeden 2,4 voltun altına deşarj edilemez. Bu nedenle sistemde, 2,4 voltun altına düşen bir deşarj durumunda otomatik olarak geri kısılacak ve sonunda pil takımını kapatacak bir mekanizma olmalıdır. Bu mekanizma yerinde değilse, paketinizdeki bazı pillere zarar verme riskiniz vardır. Bu sisteme genel olarak Pil Yönetim Sistemi veya BMS veya bisiklette olduğu gibi bazı daha küçük pil paketleri söz konusu olduğunda bir PCM olarak atıfta bulunulur. Genellikle PCB (Koruyucu Devre Kartı) olarak adlandırılan bir PCM (Koruyucu Devre Modülü), 96 volttan daha düşük voltajlarda ve asla 200 Amper'in üzerine çıkmayan tepe akımlarında en iyi şekilde çalışacak pasif bir sistemdir.

Elektrik enerjisi depolamak için birbirine bağlı çok sayıda pile sahip olmak, su depolayan farklı uzunluklarda ahşap çubuklardan yapılmış bir fıçıya sahip olmak gibidir. Bazı piller, dizideki diğer pillerden daha iyi bir şarjı kabul eder. LiFePO4 piller için 3.65 gibi önceden belirlenmiş bir voltaja ulaştıklarında, o en yüksek şarjlı pilden akımı şöntmenin ve aynı dizideki daha zayıf pilleri yakalarken aşırı şarj olmasını önlemenin bir yolu olmalıdır. Basitleştirmek için, depolama suyunu tahta bir fıçı benzetmesinde kullandım ve daha uzun çubukları iyi piller olarak, daha kısa çubuklar ise daha zayıf pilleri temsil ediyor. Bu, bir BMS'nin üçüncü işlevidir. İyi bir BMS, tüm pilleri yaklaşık aynı sürede tam şarj olacak şekilde dengeleyecektir. Bu, tüm çıtaları aynı uzunlukta olan bir fıçı olarak gösterilebilir. Pasif BMS sistemleri, yalnızca şarj akımını direnç ağı üzerinden yeniden yönlendiren ve daha zayıf hücrelerin dengesi tam şarj voltajı seviyelerine ulaşırken fazla gücü yakan büyük direnç ağları içerir. 

Ucuz BMS sistemleri bunu yapmazlar, sadece ilk pil 3.65 volta yaklaştığında şarj cihazını kapatırlar. Bu sistemlerle, pil takımı hala daha fazla güçle şarj edilebilir, ancak bu ucuz sistemlerin buna izin vermesinin hiçbir yolu yoktur. Bu nedenle, BMS sistemini satın alırken birkaç dolar tasarruf uğruna pil paketlerinin tam potansiyel kapasitesinin %20'sini kaybedebilirsiniz. Büyük bir menzil kaybına neden olabilecek motorlu araçlarda. 

Dördüncü BMS işlevi, pilleri aşırı deşarjdan korumak ve dengelemekle ilgilidir. Piller bir şekilde dengelenmemişse, düzgün tasarlanmış bir BMS sisteminin yapacağı gibi, tüm çubuklar eşit olacak şekilde, pil boşaldıkça en zayıf pil, benim çizimimde namludaki en kısa çubukla temsil edilen en zayıf pil, değerine ulaşacaktır. paketin geri kalanının önünde tam deşarj kapatma noktası. İyi bir BMS sistemi, tüm hücreleri dengede tutacaktır, böylece bir LiFePO4 pil ile en zayıf hücre voltajı, diğer pillerin enerjilerini boşaltmasına izin verilirken 2,4 voltun altına düşmeyecektir. Benzer şekilde, iyi bir BMS sistemi, bir Lityum Polimer pildeki tüm hücreleri dengede tutar, böylece diğer pillerin enerjilerini boşaltmasına izin verilirken en zayıf hücre voltajı 2,8 voltun altına düşmez. İyi tasarlanmış bir BMS, tüm pillerin enerjilerini eşit olarak depolamak ve boşaltmak konusunda eşit olmasını sağlayacaktır. İyi bir BMS sisteminin son işlevi, hücrelerin veya toplam paketin içindeki sıcaklıkları izlemek ve kontrol etmektir. Lityum Kobalt gibi birçok lityum kimyası, aşırı yüklenmeleri veya deşarj olmaları durumunda kendiliğinden alev alabilir. Metal yangınları son derece sıcaktır ve su ve hatta yangın söndürme köpükleri tek başına alevleri söndürmez. Tüm lityum kimyaları arasında Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) en az uçucudur ve teorik olarak yanmaz. Ancak aşırı ısı tüm lityum hücrelerde zarar verebilir ve ömrünü kısaltabilir. İyi bir BMS sistemi, bir paket içindeki sıcaklıkları izleyecek ve ya paketi kapatacak ya da deşarj veya şarj akımını geri kısacaktır, böylece hücreler asla aşırı ısınma noktasına ulaşmaz.