Cách chọn định mức dòng điện liên tục cho hệ thống quản lý pin (BMS) của bộ pin hàng hải.

Đối với bộ pin dùng trong tàu thuyền, định mức dòng điện liên tục của hệ thống quản lý pin (BMS) là một trong những thông số thường được lựa chọn theo thói quen hơn là dựa trên phân tích. Nếu chọn quá thấp, bộ pin có nguy cơ bị ngắt mạch bảo vệ không cần thiết, quá nhiệt và tuổi thọ ngắn hơn khi hoạt động ở tải thực tế. Nếu chọn quá cao, bộ pin sẽ có chi phí và kích thước không cần thiết. Mục tiêu là phải lựa chọn định mức phù hợp với cách sử dụng thực tế của bộ pin trên tàu.

Bài viết này dành cho các nhà sản xuất bộ pin hàng hải và các kỹ sư OEM khi lựa chọn định mức dòng điện liên tục của hệ thống quản lý pin (BMS) trong quá trình thiết kế bộ pin.

Tại sao định mức dòng điện là thông số kỹ thuật quan trọng trong thiết kế bộ nguồn hàng hải

Hệ thống quản lý pin (BMS) được mắc nối tiếp với bộ pin, do đó mọi ampe mà bộ pin cung cấp cho tải và nhận từ bộ sạc đều đi qua nó. Định mức dòng điện liên tục xác định lượng dòng điện mà BMS có thể chịu được liên tục mà không làm giảm công suất, gây quá nhiệt hoặc kích hoạt mạch bảo vệ. Nếu định mức thấp hơn nhu cầu liên tục thực tế của bộ pin, kết quả sẽ thể hiện trong quá trình vận hành — chứ không phải trên bàn thử nghiệm — dưới dạng nhiệt lượng tỏa ra, các sự kiện bảo vệ xảy ra sớm và độ tin cậy giảm.

Nhiệm vụ thực tế của người chế tạo bộ pin là tính toán công suất định mức sao cho phù hợp với dòng điện thực tế của bộ pin, cả ở phía xả và phía sạc, trong điều kiện hoạt động thực tế của bộ pin.

Ba cấp độ dòng điện tiêu chuẩn cho bộ pin dùng cho tàu thuyền

Các bộ pin dùng cho tàu thuyền thường được chia thành ba cấp độ dòng điện liên tục chính. Đây là những phạm vi điển hình để đưa ra quyết định, chứ không phải là quy tắc cố định — con số phù hợp phụ thuộc vào tải được kết nối:

Xác định xem bộ nguồn thuộc cấp nào dựa trên tổng tải liên tục mà nó phải chịu đựng, sau đó xác nhận riêng tải đỉnh, vì các dòng điện cao trong thời gian ngắn (như khởi động động cơ hoặc tời) có yêu cầu khác với tải liên tục.

Vì sao thông số kỹ thuật trong bảng dữ liệu không phản ánh toàn bộ sự thật: Điều kiện nhiệt độ trong các thùng chứa kín

Các khoang chứa pin trên tàu thuyền thường được bịt kín, bố trí chật hẹp và thông gió kém. Nhiệt lượng sinh ra từ hệ thống quản lý pin (BMS) và các cell pin tích tụ lại với khả năng tản nhiệt hạn chế. Do đó, dòng điện liên tục mà BMS có thể duy trì bên trong một khoang kín trên tàu thuyền có thể thấp hơn so với con số ghi trong bảng thông số kỹ thuật được đo trong điều kiện ngoài trời hoặc trên bàn thí nghiệm.

Dòng điện sạc và dòng điện xả không giống nhau.

Pin ắc quy dùng cho tàu thuyền có điểm đặc biệt là thường có nhiều nguồn sạc khác nhau — điện lưới, máy phát điện, năng lượng mặt trời và năng lượng gió — cung cấp năng lượng cho nó, đôi khi cùng một lúc. Dòng điện sạc thường thấp hơn dòng điện xả cực đại, điều này có thể khiến các nhà sản xuất pin chỉ tính toán kích thước BMS dựa trên phía xả.

Đó có thể là một sai lầm khi sử dụng sạc nhanh. Bộ sạc bờ hoặc bộ sạc DC-DC công suất cao có thể đẩy dòng sạc lên mức gần bằng hoặc vượt quá định mức của hệ thống quản lý pin (BMS).Cách tiếp cận đáng tin cậy là xác định thông số BMS dựa trên cả dòng xả liên tục tối đa và dòng sạc tối đa, sau đó xác nhận riêng từng thông số.— đặc biệt là trên các tàu có công suất cao hoặc nhiều nguồn sạc.

Một cách tiếp cận thực tiễn để xác định xếp hạng

• Hãy bắt đầu từ hồ sơ tải thực tế.Tính tổng các tải liên tục mà bộ pin phải chịu đựng và xác định riêng các mức tiêu thụ điện năng cao điểm. Điều này giúp xác định yêu cầu về điện năng ở phía đầu ra.
• Cần xem xét môi trường cài đặt.Hãy xem xét liệu ba lô có được đặt trong ngăn kín, thông gió kém hay không, và ở nhiệt độ môi trường xung quanh là bao nhiêu. Điều này ảnh hưởng đến khả năng hoạt động liên tục hiệu quả.
• Xác nhận riêng phía sạc.Xác định tất cả các nguồn sạc và dòng điện sạc tối đa, bao gồm cả các thiết bị sạc nhanh.
• Để chừa khoảng trống thích hợp.Việc có một lượng dự phòng nhất định so với tải liên tục dự kiến ​​là hợp lý, nhưng lượng dự phòng phù hợp phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động, điều kiện nhiệt độ và hệ thống quản lý pin (BMS) cụ thể. Hãy xác nhận mức dự phòng với nhà cung cấp BMS thay vì áp dụng hệ số nhân chung chung.

DALY BMS Các tùy chọn hiện tại cho bộ pin dùng trong hàng hải

Dòng sản phẩm DALY A Series và T Series BMS bao gồm dải dòng điện liên tục phù hợp cho các bộ nguồn phụ trợ hàng hải, các bộ nguồn tiêu chuẩn trong nhà và các bộ nguồn lớn trong nhà. Cần xác nhận định mức dòng điện liên tục phù hợp cho từng bộ nguồn cụ thể — và hoạt động của nó trong điều kiện nhiệt độ của vỏ kín cũng như yêu cầu sạc của dự án — dựa trên thiết kế bộ nguồn đó.

→ Xem hệ thống quản lý pin thông minh dòng A:https://www.dalybms.com/smart-bms/

→ Xem hệ thống quản lý pin (BMS) cân bằng chủ động dòng T:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

Câu hỏi thường gặp

Q1Hệ thống quản lý pin (BMS) cho tàu biển cần có công suất dòng điện định mức liên tục là bao nhiêu?

Dòng điện định mức của một hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời tiêu chuẩn trong nhà thường nằm trong khoảng 80–100 A liên tục, và hệ thống lưu trữ lớn hoặc có nhu cầu cao nằm trong khoảng 100–150 A, nhưng con số chính xác phụ thuộc vào tổng tải liên tục mà hệ thống hỗ trợ. Trước tiên, hãy xác định hồ sơ tải, sau đó xác nhận định mức với nhà cung cấp hệ thống quản lý pin (BMS).

Q2Liệu khoang chứa pin kín có ảnh hưởng đến định mức dòng điện của hệ thống quản lý pin (BMS) không?

Đúng vậy. Trong một khoang kín, thông gió kém, nhiệt sẽ tích tụ và dòng điện liên tục mà hệ thống quản lý pin (BMS) có thể chịu được có thể thấp hơn so với con số đo được trong bảng thông số kỹ thuật. Con số này thay đổi tùy thuộc vào kiểu máy BMS và điều kiện lắp đặt, vì vậy hãy xác nhận lại thông số so với nhiệt độ thực tế của khoang và môi trường xung quanh, đồng thời xem lại các thông số kỹ thuật về nhiệt trong bảng thông số kỹ thuật.

Q3Tôi nên chọn kích thước BMS dựa trên dòng sạc hay dòng xả?

Đối với cả hai trường hợp. Hãy chỉ rõ thông số định mức so với dòng xả liên tục tối đa và dòng sạc tối đa, và xác nhận riêng từng thông số. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các tàu có công suất cao hoặc nhiều nguồn sạc, nơi sạc nhanh có thể đẩy dòng sạc lên cao.

Q4Tôi nên dự trù thêm bao nhiêu so với tải trọng dự kiến?

Không có hệ số an toàn chung nào. Mức an toàn phù hợp phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động, điều kiện nhiệt độ của hệ thống lắp đặt và hệ thống quản lý pin (BMS) cụ thể. Hãy xác nhận mức an toàn với nhà cung cấp BMS dựa trên thiết kế thực tế của bộ pin thay vì áp dụng một hệ số nhân cố định.

Để biết thông tin về thông số kỹ thuật BMS của bộ pin hàng hải và các yêu cầu cung cấp OEM, vui lòng liên hệ:dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com