Bildirimler
Tümünü temizle

BMS'in Çalışma Mantığı Nasıldır?  


Active Member Moderator
Katıldı: 3 sene önce
Gönderiler: 9
Topic starter  

Bir BMS devresi nasıl çalışır? Örneğin 3 hücreli bir devre nasıl çalışır?

Hücrelerden birisi diğerlerinden daha düşük voltajda ise diğer piller aracılığıyla düşük pili şarj mı eder? Ya da hücrelerin hepsi belli bir sınıra gelince mi durur? 


Alıntı
 M-RE
Active Member Admin
Katıldı: 5 sene önce
Gönderiler: 19
 

Bir lityum iyon pil paketi yapılıyor ise muhakkak birde BMS devre (battery management system(batarya yönetim sistemi)) yada protection (koruma) devresi kullanmak gerekir.

Öncelikli olarak bir lityum iyon hücresinin çalışma gerilimi inceleyelim. Lityum iyon hücresi nominal gerilimi 3.6 V olarak geçmektedir(3.7V olarak da kabul edilebilir). Bu hücreyi şarj ettiğimiz zaman maksimum 4.25 volt seviyesine ve deşarj edip kullandığımız zamana ise minimum 2.5V seviyesine kadar boşaltabilir. Kısaca 2.5V-4.25V aralığında çalışan lityum iyon pilin muhakkak kontrol edilmesi gerekir. 2.5 volt altına inen pil hücresi tekrar şarj edilememe problemi yaşayacağı gibi şarj edilse dahi ömür bakımından oldukça yıpranacaktır. Aynı şekilde 4.25 volt üzerine çıkan pil hücresi ömür bakımından kayba uğraması bir yana oldukça tehlikeli bir hal alarak iç basıncın artmasından dolayı patlama tehlikesi ile karşı karşıyadır. Bir çok yanlış şarj sebebiyle patlama vakalarına zaman zaman rastlamaktayız ve ciddi yaralanmalara sebep olduğunu görmekteyiz.

1 seri hücre ortalama gerilimi 3.6 volt demiştik peki bu hücreler seri bağlandığında yani 2 seri bağlantı ile  7.2Volt, 3 seri bağlantı ile 10.8Volt yada daha çok seri bağlantı ile 48 volt 60 volt 72 volt sistemlerine uygun bataryalar yapmak mümkün seri sayısının bu kadar çok artması hücrelerinde kontrollerini zorlaştırmakta tamda bu yüzden bu işi yapacak bir ekipman gerekmektedir. Bu ekipman pil grubuna bağlanır ve pil grubundan aldığı enerjiyi kontrollü bir şekilde çıkışa aktarır. İlk olarak sorunuzdaki gibi 3 serilik bir batarya paketini düşünelim. 3 adet hücre;

--3.7V-3.7V-3.7V toplamda 11.1 volt yada 3V-3V-5.1V toplamda 11.1 Volt olabilir. Ancak dediğimiz gibi bir hücrenin 4.2 Volt üzerine çıkması tehlike arz etmektedir. Gruptaki her bir hücre gerilimini kontrol ederek herhangi bir pilin 4.2 volt üzeri yada 2.5 volt altına inmesi ile çıkışı kapatan devre protection devresidir bu koruma birinci görevidir voltaj koruma olarak isimlendirelim. Örnek bir 3 hücreli koruma devresi bağlantısı aşağıdaki gibidir. batarya paketi ve çıkış arasında kontrolü elinde bulunduran bir anahtar gibi çalışır ve uygun olmayan durumda bağlantıyı keser.

pil koruma devresi

Koruma devrelerin aynı zamanda çok önemli bir görevi daha vardır bunu da ikinci görevi olarak kabul edebiliriz "akım koruma" koruma anahtarı şeklinde çalışan ve gerektiğinde çıkışı kapatan bu devrelerin belirlenmiş bide akım sınırları vardır. Bu belirlenmiş akımdan daha fazla akım ile piller boşaltıldığında yada şarj edilmeye çalışıldığında koruma devremiz yine iş başı yapacak ve sistemin çalışmasını engelleyecektir (Kısa devre durumunda da bu koruma devreye girer ve piller kısa devreden korunur) Burda dikkat edilmesi gereken pile uygun akımda devre seçilmesidir. Örneğin piller 5 Amper akım verebiliyorsa Akım sınırı 5A olan devre seçilmelidir. 

Bazı devrelerde ekstra olarak 3. görevde bulunabilir ki buda sıcaklık kontrolüdür pil sıcaklığı belirli bir seviyenin üzerine çıktığında yine sistemi keser

Yukarıda anlattığımız görevler koruma devresinin yaptığı işlerdir.  Peki ya pillerin gerilimleri 3V-3V-5.1V olduğunda böyle bir dengesizliğe izin vermeyip çok şarj olmuş pili indirerek diğerlerinin seviyesine getirse olmaz mı? Devremiz bu görevi de yapabiliyor ise işte artık onun adı Batarya yönetim sistemi BMS olmaktadır. Kendi içlerinde çok fazla çeşitliliğe ayrılan BMS devrelerinin farklı çalışma sistemleri olabilir. yüksek olan hücreyi ısı enerjisi ile diğerlerinin seviyesine indiren pasif balanslama olacağı gibi yüksel voltajlı hücrenin enerjisini düşük olan hücreye aktaran aktif balanslamalı da olabilmektedir. Ayrıca haberleşme çıkışları ile hücrele gerilimlerini, şarj ve deşarj akımlarını, paketin o andaki kalan kapasitesi sıcaklıkları vb. bilgileri aktarabilen modeller bulunmaktadır. 

 

 


levent beğenme
CevaplaAlıntı
Paylaş: