Sebagai sarana perlindungan, sebagian besar sistem baterai lithium dengan tegangan string apa pun memerlukan sistem manajemen baterai (BMS) untuk menjaga kondisi operasi sel dalam batas yang diizinkan. Kompleksitasnya dapat bervariasi, mulai dari penyeimbangan sel hingga pemantauan tegangan sel; suhu dan arus sel; dan, melalui penggunaan sakelar semikonduktor atau relai, akan memutus baterai dari UPS jika salah satu variabel yang dipantau melebihi batas operasinya.

Saat menghubungkan aku sistem baterai lithium ke sebuah UPS , sangat penting untuk mengetahui dan memahami batas-batas yang akan dipatahkan BMS saat melepaskan baterai. Banyak BMS akan memberikan peringatan jika kondisi operasi mendekati batas-batas ini sebelum tindakan apa pun diambil. Dengan cara ini, ada beberapa tindakan yang dapat diambil untuk mencegah baterai terlepas dari UPS. BMS umumnya tidak akan menyambungkan kembali baterai sampai kondisi yang menyebabkan tindakan tersebut diatasi. Alasan kedua untuk memahami batas-batas ini dengan baik adalah untuk memastikan UPS, dalam operasi normal, tidak akan melampauinya. Berhati-hati dalam memverifikasi batas-batas yang tidak akan dilampaui oleh UPS adalah praktik yang baik dan desain sistem yang baik.

Gambar: 1

Berikut ini adalah deskripsi singkat mengenai fungsi-fungsi yang terdapat dalam BMS pada umumnya.

Penyeimbangan sel: Tujuan penyeimbangan sel adalah untuk menjaga tegangan terminal setiap sel, atau bank sel paralel, dalam rangkaian seri agar tetap mendekati sama. Karena tegangan sel memiliki hubungan tertentu dengan kapasitas, dalam kimia litium, menjaga tegangan ini tetap sama akan cenderung menjaga kapasitas setiap sel tetap sama. Hal ini kemudian akan mencegah sel yang lebih lemah, yaitu sel dengan kapasitas lebih rendah, mengalami pengosongan daya berlebih. Demikian pula, sel dengan kapasitas lebih tinggi tidak akan mengalami pengisian daya berlebih. Pentingnya penyeimbangan sel dapat dilihat pada Gambar 1. Di sini, siklus pengosongan dan pengisian daya dari dua paket LFP yang berisi 12 sel yang disusun seri dan 3 sel yang disusun paralel ditampilkan.

Pada plot debit, perhatikan beberapa tegangan sel dalam kemasan tanpa penyeimbangan menurun di bawah 2,0 V, batas minimum, menjelang akhir debit. Ini adalah debit berlebih dan mulai terjadi setelah siklus kedelapan. Pada kemasan dengan penyeimbangan sel, tegangan menurun menjadi 2,5 V untuk sebagian besar sel, dengan satu sel mencapai 2,3 V sebelum debit berakhir. Semua sel jauh di atas batas 2 V.

Selama pengisian daya, setelah pengosongan kedelapan, perhatikan sebaran tegangan sel sekitar 0,59 V untuk paket tanpa penyeimbangan sel. Satu sel hampir mencapai batas tegangan apung 4,0 V. Di atas batas ini, terjadi pengisian daya berlebih. Dengan paket yang berisi penyeimbangan sel, sel-sel dikelompokkan secara rapat di sekitar tegangan apung 3,65 V.

Fungsi pengukuran: Tegangan sel, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, adalah salah satunya. Tujuan pengukuran ini adalah untuk memastikan tegangan sel cukup dekat satu sama lain sehingga baterai dapat diisi dan dikosongkan selama rentang operasi yang diinginkan. Dalam beberapa kasus, BMS mungkin tidak mengizinkan pengisian atau pengosongan daya, setidaknya tidak pada beban terukur, hingga tegangan sel berada dalam rentang tertentu yang telah ditentukan satu sama lain. Pengukuran lainnya adalah arus yang melalui sel. Biasanya terdapat batas arus pengisian dan pengosongan daya maksimum yang jika terlampaui akan memicu peringatan dan kemungkinan memutuskan sambungan baterai dari UPS jika kondisi tersebut berlanjut selama jangka waktu tertentu.

Pengukuran ketiga adalah suhu sel. Saat mengevaluasi sistem baterai untuk digunakan dengan UPS, pengukuran suhu casing satu atau lebih sel harus menjadi persyaratan. Karena kenaikan suhu yang cepat saat terjadi peristiwa termal, pengukuran suhu udara (internal) mungkin tidak cukup cepat, atau cukup sensitif, untuk mendeteksi awal thermal runaway dan mengambil tindakan untuk melepaskan baterai. BMS akan melindungi baterai dari suhu berlebih dengan memberi sinyal ketika suhu sel mendekati atau telah mencapai maksimum dan pada akhirnya melepaskan baterai dari UPS jika suhu maksimum tercapai. Tindakan lain yang terkadang dilakukan oleh BMS adalah membatasi atau menunda pengisian daya baterai hingga suhu telah turun cukup dari batasnya.

Beberapa model BMS juga dapat menyediakan pengukuran status pengisian daya (SOC) dan indikasi status kesehatan (SOH) sistem baterai. SOC diperoleh dengan mengukur muatan, dalam Amp jam (Ah) yang dilepas (discharge) dan diganti (charging). Muatan biasanya diukur dengan mengintegrasikan arus yang masuk atau keluar baterai terhadap waktu. Dimulai dengan nilai muatan tersedia yang diketahui, SOC hanyalah rasio muatan bersih (Ah yang terbuang – Ah yang terisi) terhadap muatan yang tersedia. SOH merupakan indikator jumlah degradasi atau penuaan yang telah terjadi sejak baterai baru. Pendekatan dasarnya adalah menentukan seberapa banyak muatan tersedia berkurang seiring bertambahnya usia. Uji pengosongan daya, dimulai dari status terisi penuh, biasanya digunakan untuk membuat perkiraan ini. Kehilangan kapasitas seiring bertambahnya usia baterai terkadang disebut sebagai pemudaran kapasitas.

Jika Anda mencari baterai dengan siklus hidup yang panjang, kinerja pengosongan yang tidak terputus, kemampuan pengisian cepat, kepadatan energi yang lebih tinggi, tetapi juga jika Anda memerlukan baterai lithium yang akan memberi Anda pengoperasian bebas kekhawatiran, dan mengurangi stres mengenai keselamatan, baterai lithium besi fosfat EverExceed adalah pilihan terbaik untuk Anda, karena Baterai EverExceed LFP dilengkapi dengan BMS kelas dunia di dalamnya dan menjamin Anda sama sekali TIDAK ADA KEBAKARAN, TIDAK ADA LEDAKAN!