Hệ thống quản lý pin (BMS) trong pin lithium lưu trữ điện mặt trời
Mục Lục
Điện năng lượng mặt trời ngày càng trở nên phổ biến khi thế giới chuyển sang các nguồn năng lượng sạch. Tuy nhiên, để lưu trữ và sử dụng điện mặt trời hiệu quả thì cần có pin lưu trữ. Trong đó, loại pin được dùng để lưu trữ điện mặt trời phổ biến nhất là pin lithium-ion. Để quản lý pin, cải thiện tuổi thọ, cũng như đảm bảo an toàn pin thì cần có Hệ thống BMS. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về BMS, vai trò, chức năng và những tác dụng của nó trong pin lưu trữ điện mặt trời.
Hệ thống BMS là gì?
BMS là một bộ phận điện tử đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống pin lưu trữ năng lượng mặt trời, nó giúp theo dõi, điều chỉnh và quản lý quá trình sạc xả của pin, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất, tuổi thọ cho pin.
BMS thường bao gồm một loạt các thành phần và hệ thống điện tử, bao gồm bộ vi xử lý, hệ thống điều chỉnh điện áp và các tính năng an toàn, cũng như các giao thức kết nối. Với các loại pin khác nhau sẽ có nhiều loại BMS khác nhau.
Vì sao pin lithium cần hệ thống BMS?
Pin lithium có ưu điểm là sở hữu mật độ năng lượng cao, có khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong một không gian nhỏ hơn. Do đó, chúng được ứng dụng trong các lĩnh vực phổ biến như trong lưu trữ điện mặt trời và lĩnh vực xe điện. Tuy nhiên, pin lithium-ion cũng dễ bị hỏng nếu không được quản lý đúng cách, gây ra sự thay đổi nhiệt độ và nguy cơ sạc xả quá mức. Vì vậy mà pin lithium cần có hệ thống quản lý BMS để đảm bảo sự an toàn, tính hiệu quả và tuổi thọ của nó trong hệ thống năng lượng mặt trời.
Chức năng của BMS trong pin lưu trữ điện mặt trời
Tích hợp trong pin lithium lưu trữ điện mặt trời, hệ thống BMS thực hiện các chức năng chính sau:
Bảo vệ pin
BMS giúp ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức và xả quá mức, đảm bảo pin hoạt động trong các thông số tối ưu. Cơ chế này giúp bảo vệ tuổi thọ của pin và duy trì hiệu suất của pin theo thời gian.
1. Bảo vệ quá áp (khi pin sạc)
Khi điện áp của bất kỳ cell pin nào vượt ngưỡng an toàn trong quá trình sạc, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh, giảm tốc độ hoặc dừng sạc. Điều này đảm bảo pin không bị sạc quá mức, ngăn ngừa nguy cơ phồng rộp và làm hỏng pin.
2. Bảo vệ điện áp thấp (khi pin xả)
Khi điện áp của bất kỳ cell pin nào giảm xuống dưới mức tối thiểu trong quá trình xả, hệ thống sẽ ngừng cung cấp năng lượng để tránh làm tổn hại đến cấu trúc hóa học của pin, duy trì tuổi thọ và hiệu suất lâu dài.
3. Bảo vệ nhiệt độ cao
Bất kể trong trạng thái sạc, xả hay nghỉ, nếu nhiệt độ của pin vượt mức giới hạn an toàn, hệ thống quản lý nhiệt sẽ được kích hoạt và làm mát. Trong trường hợp nhiệt độ tiếp tục tăng cao, hệ thống sẽ tự động ngắt để đảm bảo an toàn.
4. Bảo vệ nhiệt độ thấp
Khi sạc: Nếu nhiệt độ pin xuống dưới mức cho phép, hệ thống sẽ tự động giảm dòng sạc (thường là ⅓ dòng sạc) để bảo vệ pin hoạt động ổn định.
Khi xả: Nếu nhiệt độ pin xuống dưới mức cho phép, hệ thống sẽ tự động tăng nhiệt để pin đạt đến nhiệt độ lý tưởng trước khi hoạt động tiếp tục.
5. Bảo vệ quá dòng
Trong trường hợp dòng điện sạc hoặc xả vượt quá giá trị an toàn, BMS sẽ giới hạn cường độ dòng điện để bảo vệ các thành phần của pin và ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ.
6. Bảo vệ ngắn mạch
Khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch, dù trong bất kỳ trạng thái nào (sạc, xả hoặc nghỉ), hệ thống sẽ ngay lập tức ngắt kết nối dòng điện, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Giám sát pin
BMS liên tục theo dõi điện áp, dòng điện và nhiệt độ của pin trong thời gian thực. Cho phép người dùng luôn cập nhật về tình trạng của pin, từ đó có các biện pháp chủ động trong trường hợp pin xảy ra sự cố bất thường.
Giao tiếp giữa các thành phần trong hệ thống
BMS đảm bảo sự tương tác liền mạch giữa các thành phần trong hệ thống điện mặt trời bao gồm: tấm pin, biến tần, pin lưu trữ. Từ đó nâng cao hiệu quả chung của hệ thống năng lượng mặt trời.
Như vậy, với những thông tin cung cấp trên đây về hệ thống quản lý pin BMS, SUNEMIT hi vọng đã giúp người đọc giải đáp những thắc mắc liên quan đến công nghệ được tích hợp trong pin lưu trữ. Từ đó có những nhận định đúng để lựa chọn loại pin lưu trữ tốt nhất cho hệ thống điện mặt trời của mình.
Với niềm yêu thích đối với các nguồn năng lượng sạch, đặc biệt là năng lượng mặt trời, tôi hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống điện mặt trời. Từ đó chọn sử dụng điện mặt trời không chỉ để giảm thiểu chi phí điện năng, mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường và hướng đến một tương lai xanh, bền vững hơn.
