نظام إدارة البطارية هو في الأساس "عقل" حزمة البطارية ؛ يقيس ويبلغ عن المعلومات الهامة لتشغيل البطارية ويحمي أيضًا البطارية من التلف في مجموعة واسعة من ظروف التشغيل.
الوظيفة الوحيدة الأكثر أهمية التي يؤديها نظام إدارة البطارية هي حماية الخلايا.
خلايا بطارية ليثيوم أيون لديك مشكلتان مهمتان في التصميم ؛ إذا قمت بشحنها أكثر من اللازم ، فقد تتلفها وتتسبب في ارتفاع درجة الحرارة وحتى الانفجار أو اللهب ، لذا من المهم أن يكون لديك نظام لإدارة البطارية لتوفير الحماية من الجهد الزائد.
يمكن أن تتلف خلايا أيون الليثيوم أيضًا إذا تم تفريغها أقل من عتبة معينة ، حوالي 5 بالمائة من السعة الإجمالية. إذا تم تفريغ الخلايا دون هذا الحد ، يمكن أن تنخفض سعتها بشكل دائم.
للتأكد من أن شحن البطارية لا يتجاوز أو يقل عن حدودها ، يحتوي نظام إدارة البطارية على جهاز حماية يسمى واقي ليثيوم أيون مخصص
تحتوي كل دائرة حماية للبطارية على مفتاحين إلكترونيين يسمى "MOSFETs". MOSFETs هي أشباه موصلات تستخدم لتشغيل أو إيقاف تشغيل الإشارات الإلكترونية في الدائرة.
عادةً ما يحتوي نظام إدارة البطارية على Discharge MOSFET و Charge MOSFET.
إذا اكتشف الواقي أن الجهد عبر الخلايا يتجاوز حدًا معينًا ، فسيقوم بإيقاف الشحن عن طريق فتح شريحة Charge MOSFET. بمجرد عودة الشحن إلى المستوى الآمن ، سيتم إغلاق المفتاح مرة أخرى.
وبالمثل ، عندما تستنزف الخلية جهدًا معينًا ، يقوم الواقي بقطع التفريغ عن طريق فتح MOSFET التفريغ.
ثاني أهم وظيفة يؤديها نظام إدارة البطارية هي إدارة الطاقة.
من الأمثلة الجيدة على إدارة الطاقة مقياس طاقة بطارية الكمبيوتر المحمول. معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة اليوم ليست فقط قادرة على إخبارك بكمية الشحن المتبقية في البطارية ولكن أيضًا ما هو معدل استهلاكك ومقدار الوقت المتبقي لاستخدام الجهاز قبل أن تحتاج البطارية إلى إعادة الشحن. لذلك ، من الناحية العملية ، تعتبر إدارة الطاقة مهمة جدًا في الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
مفتاح إدارة الطاقة هو "عد كولوم". على سبيل المثال ، إذا كان لديك 5 أشخاص في غرفة وغادرها شخصان ، يتبقى لك ثلاثة أشخاص ، وإذا دخل ثلاثة أشخاص آخرين ، فسيكون لديك الآن 6 أشخاص في الغرفة. إذا كانت الغرفة تتسع لـ 10 أشخاص ، مع وجود 6 أشخاص بالداخل ، فإنها ممتلئة بنسبة 60٪. يتتبع نظام إدارة البطارية هذه السعة. يتم إبلاغ المستخدم بحالة الشحن هذه إلكترونيًا من خلال ناقل رقمي يسمى SM BUS أو من خلال شاشة حالة الشحن حيث تضغط على زر وتعطيك شاشة LED مؤشرًا على إجمالي الشحن بزيادات قدرها 20٪.
تتضمن أنظمة إدارة البطارية لتطبيقات معينة مثل تلك الخاصة بنقطة البيع المحمولة هذه أيضًا شاحنًا مضمنًا يتكون من جهاز تحكم ومحث (وهو جهاز تخزين للطاقة) ومفرغ. يدير جهاز التحكم خوارزمية الشحن. بالنسبة لخلايا الليثيوم أيون ، فإن خوارزمية الشحن المثالية هي التيار المستمر والجهد الثابت.
تتكون حزمة البطارية عادةً من عدة خلايا فردية تعمل معًا معًا. من الناحية المثالية ، يجب الاحتفاظ بجميع الخلايا الموجودة في حزمة البطارية في نفس حالة الشحن. إذا خرجت الخلايا عن التوازن ، يمكن أن تتعرض الخلايا الفردية للإجهاد مما يؤدي إلى إنهاء الشحن المبكر وتقليل دورة الحياة الإجمالية للبطارية. تعمل موازنات الخلايا في نظام إدارة البطارية ، الموضحة هنا ، على إطالة عمر البطارية من خلال منع حدوث هذا الاختلال في الشحن في الخلايا الفردية.
100٪ دفع آمن
