Batarya Yönetim Sistemi
(BMS) Nedir? |
1. Bölüm

Batarya yönetim sistemi (BMS) bir veya daha çok hücreden oluşan batarya paketlerinin şarj ve deşarj sırasında denetimini ve yönetimini yapan sistemlerdir. Batarya paketlerinde akım, gerilim, sıcaklık vb. önemli değerlerin ölçümünü yaparak, optimum değerlerin dışına çıkıldığında sisteme müdahale eden yapılardır.

A- A+

18.01.2016 tarihli yazı 53122 kez okunmuştur.

Batarya BMS Şarj Optimizasyon Koruma Veri İzleme

Birden fazla hücrenin bir araya gelerek oluşturduğu sisteme batarya veya batarya paketi denir. Batarya paketleri seri veya paralel bağlı hücrelerden oluşur. Batarya paketlerinde seri bağlantılar gerilimi, paralel bağlantılar çekilebilecek akımı ve kapasiteyi belirler. Bu seri ve paralel bağlı sistemler arasındaki koordinasyonun sağlanması için batarya yönetim sistemleri yani BMS'ler kullanılır. BMS'ler (Battery Management System), şarj edilebilir bataryaların kontrol ve denetimini yapan elektronik sistemlerdir. Batarya sistemlerinde bir koruyucu gibi davranarak bataryaların o andaki çalışma durumlarını inceleyip optimum çalışma değer aralıklarında kalmalarını sağlar. Bu yazımızda BMS'in işlevlerinden bahsedeceğiz.

► İlginizi Çekebilir: Batarya ve Piller 1. Bölüm | ElektrikPort Akademi

Batarya paketleri hazırlanırken bir batarya yönetim sistemi ve harici bir veri iletim sistemi ile birlikte hazırlanırlar. Ayrıca BMS ile hazırlanan batarya paketleri, gerekli değer aralıklarında çalışabilen şarj cihazları ile şarj edilmelidirler.

Sistem Fonksiyonları

1) Verileri İzleme:

BMS batarya paketlerinin o anki durumlarını gözlemlememizi sağlar. BMS ile gözlemleyebileceğimiz veriler aşağıda listelenmiştir:

►Voltaj: Paketteki toplam gerilim, tek bir hücrenin voltajı, minimum ve maksimum hücre voltajları
►Sıcaklık: Ortalama sıcaklık, soğutma giriş sıcaklığı, soğutma çıkış sıcaklığı, her bir hücrenin sıcaklığı
►Şarj durumu ya da deşarj yoğunluğu: Bataryaların şarj seviyeleri
►Sağlamlık durumu: Paketin veya herhangi bir hücrenin sağlamlığı
►Akım: Bataryaların şarj/deşarj süresince giriş ve çıkış akımları

Yukarıda BMS verilerinin gözlemlenmesi için geliştirilmiş bir arayüz örneği yer almaktadır.

►İlginizi çekebilir: Batarya Yönetim Sistemi (BMS) Nedir? | 2. Bölüm

2) Hesaplama

Ayrıca BMS yukarıda yer alan verilerin hesaplanmasının yanında gerekli karşılaştırmaların ve değer hesaplamalarının yapılmasını sağlar. Örneğin:

► Maksimum şarj akımı
► Maksimum deşarj akımı
► Hücrelerde veya batarya paketinde görülen minimun/maksimum voltaj
► Son yapılan şarjdan sonra harcanan enerji (kWh)
► Bir hücrenin iç empedansı
► İlk kullanımdan itibaren harcanan enerji
► İlk kullanımdan itibaren toplam çalışma süresi
► Şarj-deşarj döngü sayısı

3) Koruma

BMS yukarıda kullanıcıya sunulan değerlerin ölçümünü yaparak optimal değerler aşıldığında sisteme müdahale ederek sistemin korunmasını sağlar. Gerektiğinde müdahale edebileceği durumlar ise aşağıda sıralanmıştır.

► Bataryalardan yüksek akım çekilmesi
► Şarj süresince yüksek gerilimlerin oluşması
► Deşarj boyunca düşük gerilimlerin oluşması
► Yüksek sıcaklık
► Düşük sıcaklık
► Yüksek basınç (NiMH bataryalarda)
► Kaçak akım oluşması

4) Optimizasyon

BMS, bataryaların kapasitesini en üst düzeye çıkarmak ve şarj olurken de aşırı şarjı engellemek amacıyla batarya paketini oluşturan her bir hücrenin gerilim değerlerinin dengelenmesini sağlar. Herhangi bir hücrede aşırı gerilim ya da düşük gerilim oluşup gerilim dengelerinin bozulması durumunda sisteme müdahale eder ve sistem kesime girer. Gerektiğinde enerjiyi en dolu hücreden alarak en az yüklü hücreye transfer ederek dengelenmelerini sağlar. BMS bu şekilde sistem üzerinde sürekli bir denetim kurarak sistemde oluşacak bir arıza durumunda meydana gelebilecek zararlara karşı arızaya müdahale eder veya sistemi kesime götürür. Bu yüksek kapasiteli ve yüksek maliyetli batarya paketlerinin korunması için son derece önemli bir sistemdi

Son olarak günümüzde BMS'lerin kullanıldığı en yaygın alan elektrikli taşıtlardır.Bu taşıtlarda özellikle yüksek gerilim ve yüksek akım koruması açısından BMS'lerin bulunması son derece önemlidir.

Kaynak:

►wikipedia.org

Yazar: Muhammed Ahmet Alkan