Jak wybrać ciągły prąd znamionowy dla systemu BMS akumulatora morskiego

W przypadku akumulatorów morskich, wartość znamionowa prądu ciągłego BMS jest jedną z najczęściej wybieranych parametrów z przyzwyczajenia, a nie na podstawie analizy. Zbyt niska wartość grozi uciążliwym zadziałaniem zabezpieczeń, przegrzaniem i skróceniem żywotności akumulatora pod rzeczywistym obciążeniem. Zbyt wysoka wartość oznacza niepotrzebne koszty i rozmiar akumulatora. Celem jest dopasowanie wartości znamionowej do rzeczywistego sposobu użytkowania akumulatora na statku.

Niniejszy artykuł został napisany z myślą o konstruktorach zestawów akumulatorów morskich oraz inżynierach OEM, którzy podczas projektowania zestawu dobierają znamionowy prąd ciągły BMS.

Dlaczego prąd znamionowy jest kluczową specyfikacją w projektowaniu pakietów morskich

Moduł BMS jest połączony szeregowo z pakietem, więc każdy amper, który pakiet dostarcza do obciążeń i otrzymuje z ładowarek, przepływa przez niego. Prąd znamionowy ciągły określa, ile prądu moduł BMS może stale przesyłać bez obniżania parametrów znamionowych, przegrzewania lub samoczynnego wyłączania obwodów zabezpieczających. Jeśli prąd znamionowy jest niższy od rzeczywistego ciągłego zapotrzebowania pakietu, skutki te są widoczne w eksploatacji – a nie na stole warsztatowym – w postaci ciepła, przedwczesnych zadziałań zabezpieczeń i obniżonej niezawodności.

Praktycznym zadaniem konstruktora pakietu jest dostosowanie wartości znamionowej do rzeczywistego profilu prądu pakietu, zarówno po stronie rozładowania, jak i ładowania, w warunkach, w których pakiet będzie faktycznie pracował.

Trzy typowe poziomy prądu dla akumulatorów morskich

Akumulatory morskie zazwyczaj dzielą się na trzy szerokie przedziały prądu ciągłego. Są to typowe zakresy, na podstawie których podejmuje się decyzję, a nie sztywne reguły — właściwa wartość zależy od podłączonych obciążeń:

Określ, do której kategorii należy pakiet na podstawie całkowitego ciągłego obciążenia, jakie musi obsłużyć, a następnie osobno potwierdź szczytowe obciążenie, ponieważ krótkotrwałe pobory dużego prądu (takie jak rozruch silnika lub windy kotwicznej) mają inne wymagania niż obciążenia ciągłe.

Dlaczego parametry podane w karcie katalogowej nie są pełnym obrazem: warunki termiczne w obudowach szczelnych

Komory akumulatorów morskich są często uszczelnione, ciasno wypełnione i słabo wentylowane. Ciepło generowane przez system BMS i ogniwa kumuluje się, a jego rozpraszanie jest ograniczone. W rezultacie, ciągły prąd, jaki system BMS może utrzymać w szczelnej obudowie morskiej, może być niższy niż wartość podana w karcie katalogowej, mierzona na otwartej przestrzeni lub w warunkach laboratoryjnych.

Prąd ładowania i prąd rozładowania to nie to samo

Pakiet morski jest nietypowy, ponieważ często korzysta z kilku źródeł ładowania – zasilania z lądu, alternatora lub generatora, energii słonecznej i wiatrowej – które zasilają go, czasami jednocześnie. Prąd ładowania jest często niższy niż szczytowy prąd rozładowania, co może skłaniać konstruktorów pakietów do doboru BMS-u wyłącznie po stronie rozładowania.

Może to być błąd w przypadku szybkiego ładowania. Ładowarka brzegowa o dużej mocy lub ładowarka DC-DC może zwiększyć prąd ładowania do poziomów zbliżonych do wartości znamionowej BMS lub na nią wpływać.Niezawodnym podejściem jest określenie BMS zarówno pod kątem maksymalnego ciągłego prądu rozładowania, jak i maksymalnego prądu ładowania, potwierdzając każdą z tych wartości oddzielnie— szczególnie na statkach z dużą mocą lub wieloma źródłami ładunku.

Praktyczne podejście do określania oceny

• Zacznij od rzeczywistego profilu obciążenia.Zsumuj ciągłe obciążenia, jakie musi wytrzymać pakiet, i osobno zidentyfikuj szczytowe pobory. To określa wymagania po stronie rozładowania.
• Weź pod uwagę środowisko instalacji.Należy wziąć pod uwagę, czy pakiet znajduje się w szczelnym, słabo wentylowanym pomieszczeniu i w jakiej temperaturze otoczenia. Ma to wpływ na efektywną ciągłą wydajność.
• Potwierdź osobno stronę ładowania.Zidentyfikuj wszystkie źródła ładowania i maksymalny prąd ładowania, wliczając w to każdy sprzęt umożliwiający szybkie ładowanie.
• Wprowadź odpowiedni margines.Pewna rezerwa ponad oczekiwane obciążenie ciągłe jest rozsądna, ale właściwa wartość zależy od współczynnika wypełnienia, warunków termicznych i konkretnego systemu BMS. Należy potwierdzić margines z dostawcą systemu BMS, zamiast stosować ogólny mnożnik.

Aktualne opcje systemu DALY BMS dla zestawów akumulatorów morskich

Seria DALY A i seria T BMS obejmują zakres prądu ciągłego odpowiedni dla morskich pakietów pomocniczych, standardowych baterii domowych i dużych baterii domowych. Odpowiednia wartość prądu ciągłego dla danego pakietu – oraz jego zachowanie w warunkach termicznych szczelnej obudowy i wymaganiach dotyczących ładowania – powinna zostać potwierdzona dla konkretnego projektu pakietu.

→ Zobacz serię A Smart BMS:https://www.dalybms.com/smart-bms/

→ Zobacz serię T Aktywnego Systemu Wyważania BMS:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

Często zadawane pytania

Q1Jakiej wartości prądu ciągłego potrzebuje morski system BMS?

Standardowy zasilacz domowy często mieści się w przedziale 80–100 A ciągłego obciążenia, a duży lub wymagający zasilacz domowy w przedziale 100–150 A, ale prawidłowa wartość zależy od całkowitego obciążenia ciągłego obsługiwanego przez zasilacz. Najpierw należy określić profil obciążenia, a następnie potwierdzić jego wartość znamionową u dostawcy systemu BMS.

Q2Czy uszczelniona komora baterii ma wpływ na natężenie prądu systemu BMS?

Tak. W szczelnie zamkniętej, słabo wentylowanej komorze ciepło się kumuluje, a ciągły prąd, jaki może wytrzymać system BMS, może być niższy niż wartość zmierzona w karcie katalogowej. Wartość ta różni się w zależności od modelu systemu BMS i warunków instalacji, dlatego należy sprawdzić parametry znamionowe w odniesieniu do rzeczywistej temperatury obudowy i otoczenia oraz zapoznać się ze specyfikacją termiczną podaną w karcie katalogowej.

Q3Czy powinienem dobrać rozmiar BMS do prądu ładowania czy rozładowania?

Dla obu. Określ wartość znamionową dla maksymalnego ciągłego prądu rozładowania i maksymalnego prądu ładowania i potwierdź każdą z nich osobno. Jest to szczególnie ważne na statkach z dużą mocą lub wieloma źródłami ładowania, gdzie szybkie ładowanie może powodować wysoki prąd ładowania.

Q4O ile powinienem doliczyć margines ponad przewidywane obciążenie?

Nie ma uniwersalnego współczynnika bezpieczeństwa. Odpowiedni margines zależy od współczynnika wypełnienia, warunków termicznych instalacji oraz konkretnego systemu BMS. Należy potwierdzić margines z dostawcą systemu BMS dla konkretnej konstrukcji pakietu, zamiast stosować stały mnożnik.

Aby uzyskać specyfikacje BMS dotyczące morskich zestawów akumulatorów oraz zapytania dotyczące dostaw OEM, skontaktuj się z:dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com