Hệ thống quản lý [Pin Lithium] là gì?

Hệ thống quản lý [Pin Lithium] là gì?

Pin Lithium-ion có rất nhiều ưu điểm so với dòng ắc quy axit chì. Chúng nhẹ hơn, hiệu suất cao hơn, sạc nhanh hơn, và có vòng đời dài hơn. Tuy nhiên, chúng rất nhạy cảm với điều kiện vận hành và có thể gây hư hỏng cho cả bộ pin. Để có thể khai thác tất cả tiềm năng, pin Lithium-ion đòi hỏi phải được tích hợp các thành phần phức tạp để giúp tránh những nguy cơ gây hư hỏng pin. Trên thực tế, đây là công dụng chính của Hệ thống quản lý pin (Battery management system : BMS).

BMS được xem là bộ não của pin Li-ion. BMS bao gồm nhiều thiếp bị điện tử tích hợp trên một bản mạch có chức năng giám sát và quản lý tất cả các hoạt động của pin. Quan trọng nhất là nó giữ cho pin vận hành trong vùng an toàn mà nó được thiết lập.

BMS là một phần thiết yếu cho quán trình vận hành an toàn, tổng hiệu suất và tuổi thọ của pin. Hơn thế nữa, nó cũng bảo vệ thiết bị sử dụng pin như xe điện, tàu thuyền, biến tần lưu trữ, … và cho người sử dụng.

Chức năng của BMS là gì?

Chức năng chính của BMS là để bảo vệ các cell pin bên trong bộ pin khỏi những hư hỏng do việc sạc hay xả quá mức cho phép. Ngoài ra, BMS có thể tính toán dung lượng còn lại, theo dõi nhiệt độ và sức khỏe của pin, và đảm bảo an toàn thông qua việc kiểm tra các mối nối có bị rò điện hay ngắn mạch không. BMS cũng giúp cân bằng điện áp giữa các cell pin để bộ pin có thể sử dụng tối đa dung lượng.

Nếu nó phát hiện bất kỳ hiện tượng không an toàn nào, BMS sẽ lập tức cắt dòng điện để tách pin ra khỏi hệ thống đảm bảo cho các cell pin Li-ion và người dùng được an toàn.

BMS hoạt động như thế nào?

BMS giám sát từng cell pin riêng biệt trong bộ pin. Sau đó tính toán công suất dòng an toàn có thể đi vào (sạc) và đi ra (xả) mà không gây tổn hại gì đến pin.

Giới hạn dòng điện ngăn cho nguồn công suất vào (Bộ sạc) và tải đầu ra (Biến tần DC/AC) làm bộ pin quá tải. Điều này đảm bảo cho điện áp của cell pin không tăng hay giảm quá mức – giúp kéo dài tuổi thọ cho pin.

BMS cũng giúp ta xác định dung lượng còn lại trong pin. Nó theo dõi lượng năng lượng được sạc vào và xả ra của từng cell pin, và từ dữ liệu này BMS biết được khi nào thì pin được sạc đầy hay xả cạn để giới hạn công suất hay điều khiển cho pin ngưng xả. Đây là lý do tại sao pin Lithium-ion không có dấu hiệu chết như ắc quy axit chì, mà chỉ bị tắt đi.

Tại sao BMS lại quan trọng?

BMS là thành phần thiết yếu để bào vệ sức khỏe và tuổi thọ của pin nhưng quan trọng hơn hết là về yếu tố an toàn. Dung dịch điện phân bên trong pin Lithium-ion rất dễ cháy.

Vì vậy, những dòng pin này cần được vận hành một cách tối ưu và nằm trong giới hạn an toàn mọi thời điểm để đề phòng cháy nổ.

Hệ thống quản lý pin BMS 12/200

BMS 12/200 cho phép bạn kết nối một cách an toàn máy phát điện 12V kích thước bất kỳ (và pin khởi động) với Pin thông minh Victron LiFePO4. Hệ thống quản lý pin tất cả trong một, Bộ giới hạn dòng điện, Bộ kết hợp pin và Bộ bảo vệ pin này là một giải pháp mạnh mẽ và nhỏ gọn, được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống 12V với máy phát điện 12V, chẳng hạn như xe cộ và tàu thuyền.

BMS 12/200 giám sát và bảo vệ từng ô pin riêng lẻ bên trong pin (hoặc ngân hàng pin) và sẽ ngắt kết nối máy phát điện, nguồn sạc hoặc tải DC trong trường hợp điện áp pin thấp, điện áp pin cao hoặc nhiệt độ quá cao.

Kết nối máy phát điện chuyên dụng cung cấp lưu lượng hạn chế dòng điện và lưu lượng một chiều từ máy phát điện vào pin, điều này để bất kỳ máy phát điện cỡ nào (và pin khởi động) đều có thể được kết nối an toàn với pin Lithium thông minh hoặc pin và pin khởi động được bảo vệ khỏi phóng điện quá mức.

Kết nối tải chuyên dụng sẽ ngắt tải và sạc trong trường hợp điện áp pin thấp, điện áp pin cao hoặc nhiệt độ quá cao.

BMS cũng được trang bị một đầu nối bật / tắt từ xa, để tắt BMS (và hệ thống) thông qua một công tắc từ xa.

BMS tích hợp của Battle Born

Tất cả dòng pin của Battle Born đều được tích hợp BMS bên trong. Nó bảo vệ pin khỏi hầu hết tất cả các nguyên nhân phổ biến làm cho pin hư hỏng và có thể gây nguy hiểm.

Bao gồm chức năng bảo vệ cell pin không bị ngắn mạch, dòng sạc/xả quá cao, nhiệt độ quá ngưỡng cho phép và điện áp luôn trong ngưỡng thiết lập. BMS tích hợp của Battle Born cũng bảo vệ pin khỏi các sự cố từ bên ngoài.

Các chức năng bảo vệ chính của một BMS:

Quá áp và thấp áp

Hư hỏng có thể xảy ra nếu cell pin Li-ion bị sạc quá mức (điện áp cell pin quá cao) hay xả cạn quá ngưỡng (điện áp cell pin quá thấp). BMS giúp bảo vệ cell pin khỏi các tình huống quá áp và thấp áp có thể làm giảm tuổi thọ hay chết pin.

Quá nhiệt

Độ an toàn và ổn định của cell pin Lithium-ion phụ thuộc vào nhiệt độ vận hành nằm trong ngưỡng giới hạn. Nếu nhiệt độ vượt quá mức báo động kể cả khi không hoạt động, có thể xảy ra hiện tượng nức vở cell pin làm rò rỉ dung dịch điện phân gây cháy nổ.

BMS theo dõi nhiệt độ và đôi khi điều khiển cho quạt làm mát (nếu có – như trong xe điện) để giữ cho pin nằm điều kiện vận hành cho phép. Và sẽ ngưng hoạt động pin nếu cần thiết.

Bảo vệ ngắn mạch

Ngắn mạch bên trong cell hay bên ngoài thiết bị điều có thể dẫn đến hư hỏng cell pin. Vì lý do này, bảo vệ ngắn mạch là một chức năng thiết yếu của một hệ thống quản lý pin.

Giữ cho bộ pin và gia đình bạn an toàn với BMS

Có rất nhiều lợi ích đến từ công nghệ pin Lithium-ion. Nhưng các cell pin Li-ion phải được giám sát, quản lý và cần bằng trong điều kiện thích hợp để đảm bảo an toàn và tối ưu hóa tuổi thọ cũng như hiệu suất của pin.

BMS là thành phần thiết yếu của một bộ pin để giám sát những yếu tố trên. Trên tất cả, nó giữ cho pin được vận hành một cách an toàn và tối ưu hơn vì vậy bạn có thể yên tâm đi ra ngoài mà không cần phải liên tục để mắt đến nó.

Sưu tầm và biên tập bởi Đỗ Đăng Khoa – Lithaco

Nguồn tham khảo thêm :

• https://www.victronenergy.com/battery-management-systems/battery-management-system-bms-12-200
• https://battlebornbatteries.com/

Bài Viết Liên Quan

Giờ nắng cao điểm là gì? Số giờ nắng cao điểm ở nơi của bạn là bao nhiêu?

Giờ nắng cao điểm là gì? Số giờ nắng cao điểm ở nơi của bạn là bao nhiêu? Nếu bạn đang nghĩ đến việc lắp đặt các tấm quang điện cho ngôi nhà của mình, có lẽ bạn đang tự hỏi liệu nơi bạn sống có nhận đủ ánh sáng mặt trời hay không. Bạn cũng có […]

Bơm năng lượng mặt trời: cái gì (what), tại sao (why) và bằng cách nào (how)?

Bơm năng lượng mặt trời: cái gì (what), tại sao (why) và bằng cách nào (how)? Tiếp cận nguồn cung cấp nước bền vững, an toàn đang là mối quan tâm ngày càng tăng ở mọi khu vực trên thế giới trong đó có Việt Nam. Ở nhiều cộng đồng, nhất là ở các khu vực […]

Hệ thống quản lý pin lưu trữ – Battery Management System (BMS)

Hệ thống quản lý pin lưu trữ – Battery Management System (BMS) Giám đốc điều hành của Mercedes – Dieter Zetsche nói rằng, “Sự thông minh của pin lưu trữ không nằm ở cell pin mà trong hệ thống phức tạp của pin”. Điều này gợi nhớ đến những chiếc máy tính vào những năm […]

Xe điện 101: Xe điện hoạt động như thế nào?

Xe điện 101: Xe điện hoạt động như thế nào? Xe ô tô điện (Electric Vehicle : EV) là bất kỳ phương tiện nào chạy bằng pin được sạc bằng nguồn điện bên ngoài. Ô tô điện đã tồn tại lâu như ô tô chạy bằng xăng, nhưng thường đắt hơn ô tô chạy bằng xăng […]

Một số khái niệm về pin Lithium bạn cần biết

Một số khái niệm về pin Lithium bạn cần biết Lithium Sắt Phosphate Hay gọi tắt là LiFePO4 . Những loại pin này là một phần của công nghệ pin năng lượng mặt trời mới nhất . Chúng có  mức độ độc hại thấp, hiệu suất được xác định rõ và ổn định lâu dài  . Đây là một vài tính năng […]

Lưu trữ năng lượng 101

Lưu trữ năng lượng 101 Nói một cách đơn giản nhất, hệ thống lưu trữ năng lượng hoạt động bằng cách lấy bất kỳ dạng năng lượng nào được sản xuất ở thời điểm hiện tại và giữ lại để sử dụng sau này. Nó không giống như một tài khoản tiết kiệm, nơi bất kỳ […]

Kiến thức cơ bản về năng lượng mặt trời từ cơ quan năng lượng quốc tế IEA

Kiến thức cơ bản về năng lượng mặt trời từ cơ quan năng lượng quốc tế IEA Năng lượng từ mặt trời Mặt trời đã tạo ra năng lượng trong hàng tỷ năm và là nguồn cuối cùng cho tất cả các nguồn năng lượng và nhiên liệu mà chúng ta sử dụng ngày nay. Con […]

Làm thế nào để chọn đúng pin lithium-ion?

Làm thế nào để chọn đúng pin lithium-ion? (Tiết thứ 2) Có nhiều loại pin Lithium khác nhau … Retro : Làm thế quái nào tôi có thể chọn đúng loại pin? Smile : Tôi sẽ giải thích 6 điểm then chốt sẽ giúp bạn lựa chọn pin Lithium Ion. Làm cách nào để chọn […]