مع التطورات التكنولوجية الحديثة، كان على المهندسين إيجاد طريقة مثلى لتزويد ابتكاراتهم بالطاقة. فالروبوتات اللوجستية الآلية، والدراجات الكهربائية، والدراجات البخارية، وآلات التنظيف، والدراجات البخارية الذكية، جميعها تحتاج إلى مصدر طاقة فعال. وبعد سنوات من البحث والتجربة، توصل المهندسون إلى أن نوعًا واحدًا من أنظمة البطاريات يتميز عن غيره: نظام إدارة البطاريات الذكي (BMS). تحتوي بطارية نظام إدارة البطاريات القياسي على قطب ليثيوم سالب، وتتمتع بمستوى ذكاء يُضاهي مستوى ذكاء الحاسوب أو الروبوت. يجيب نظام إدارة البطاريات على أسئلة مثل: "كيف يمكن للروبوت اللوجستي أن يعرف أن الوقت قد حان لإعادة شحن نفسه؟" ما يُميز وحدة نظام إدارة البطاريات الذكي عن البطارية القياسية هو قدرتها على تقييم مستوى طاقتها والتواصل مع الأجهزة الذكية الأخرى.

ما هو نظام إدارة المباني الذكي (Smart BMS)؟

قبل تعريف نظام إدارة البطاريات الذكي، من المهم فهم ماهية نظام إدارة البطاريات التقليدي. باختصار، يساعد نظام إدارة بطاريات الليثيوم العادي على حماية البطارية القابلة لإعادة الشحن وتنظيمها. ومن وظائفه الأخرى حساب البيانات الثانوية ثم إرسالها لاحقًا. فكيف يختلف نظام إدارة البطاريات الذكي عن نظام إدارة البطاريات التقليدي؟ يتميز النظام الذكي بقدرته على التواصل مع الشاحن الذكي وإعادة شحن نفسه تلقائيًا. وتساهم آليات عمل نظام إدارة البطاريات في إطالة عمر البطارية وتعظيم كفاءتها. وكما هو الحال في أي جهاز عادي، يعتمد نظام إدارة البطاريات الذكي بشكل كبير على النظام الذكي نفسه لضمان استمرارية عمله. ولتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، يجب أن تعمل جميع أجزائه بتناغم تام.

استُخدمت أنظمة إدارة البطاريات في البداية (ولا تزال تُستخدم) في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وكاميرات الفيديو، ومشغلات أقراص DVD المحمولة، وغيرها من المنتجات المنزلية المماثلة. بعد ازدياد استخدام هذه الأنظمة، أراد المهندسون اختبار حدودها، فبدأوا بتركيب أنظمة إدارة البطاريات الكهربائية في الدراجات النارية الكهربائية، والأدوات الكهربائية، وحتى الروبوتات.

الأجهزة ومنافذ الاتصال

يكمن المحرك الأساسي لنظام إدارة البطارية (BMS) في المكونات المادية المُطوّرة. تسمح هذه المكونات للبطارية بالتواصل مع أجزاء أخرى من نظام إدارة البطارية، مثل الشاحن. علاوة على ذلك، يُضيف المُصنِّع أحد منافذ الاتصال التالية: RS232، UART، RS485، CANBus، أو SMBus.

فيما يلي نظرة على متى تدخل كل من منافذ الاتصال هذه حيز التنفيذ:

• بطارية ليثيوميستخدم نظام إدارة المباني (BMS) المزود بمنفذ RS232 عادةً في محطات الاتصالات المزودة بوحدات UPS.
• تُستخدم حزمة بطاريات الليثيوم المزودة بنظام إدارة البطارية RS485 عادةً في محطات الطاقة الشمسية.
• تُستخدم حزمة بطاريات الليثيوم المزودة بنظام إدارة البطارية CANBus عادةً في الدراجات البخارية الكهربائية والدراجات الكهربائية.
• تُستخدم حزمة بطاريات الليثيوم المزودة بنظام إدارة البطارية UART على نطاق واسع في الدراجات الكهربائية،

نظرة متعمقة على بطارية دراجة كهربائية تعمل بالليثيوم مزودة بنظام إدارة البطارية UART

يحتوي نظام إدارة المباني (BMS) النموذجي بتقنية UART على نظامي اتصال:

• الإصدار: RX، TX، GND
• الإصدار 2: Vcc، RX، TX، GND

ما الفرق بين النظامين ومكوناتهما؟

تُحقق أنظمة التحكم في إدارة البطارية (BMS) نقل البيانات عبر طرفي الإرسال (TX) والاستقبال (RX). يُرسل طرف الإرسال البيانات، بينما يستقبلها طرف الاستقبال. من الضروري أيضًا أن تحتوي أنظمة إدارة البطارية لبطاريات الليثيوم أيون على أرضي (GND). يكمن الفرق بين الأرضي في الإصدار الأول والثاني في أن الأرضي مُحدّث في الإصدار الثاني. يُعد الإصدار الثاني الخيار الأمثل إذا كنت تخطط لإضافة عازل بصري أو رقمي. لإضافة أي منهما، ستحتاج إلى جهد التغذية (Vcc)، وهو جزء من نظام الاتصال UART الخاص بنظام إدارة البطارية في الإصدار الثاني.

لمساعدتك في تصور المكونات المادية لنظام إدارة البطارية UART مع VCC و RX و TX و GND، قمنا بتضمين التمثيل الرسومي أدناه.

ما يُميّز نظام إدارة بطاريات الليثيوم أيون هذا عن غيره هو إمكانية مراقبته في الوقت الفعلي. وبشكل أدق، يُمكنك معرفة حالة الشحن (SOC) وحالة صحة البطارية (SOH). مع ذلك، لن تتمكن من الحصول على هذه البيانات بمجرد النظر إلى البطارية. لاستخراج البيانات، تحتاج إلى توصيلها بجهاز كمبيوتر أو وحدة تحكم متخصصة.

هذا مثال على بطارية هايلونغ مزودة بنظام إدارة البطارية (BMS) بتقنية UART. كما تلاحظ، فإن نظام الاتصال محمي بغلاف خارجي لضمان السلامة وسهولة الاستخدام. باستخدام برنامج مراقبة البطارية، يصبح الاطلاع على بيانات البطارية في الوقت الفعلي أمرًا في غاية السهولة. يمكنك استخدام كابل USB2UART لتوصيل البطارية بجهاز الكمبيوتر. بعد التوصيل، افتح برنامج مراقبة البطارية (BMS) على جهاز الكمبيوتر للاطلاع على التفاصيل. ستجد هنا معلومات مهمة مثل سعة البطارية، ودرجة حرارتها، وجهد الخلية، وغيرها.

اختر نظام إدارة البطارية الذكي المناسب لجهازك

أعطِ عددبطاريةبالنسبة لمصنعي أنظمة إدارة البطاريات، من الضروري اختيار الشركات التي توفر بطاريات عالية الجودة مزودة بأدوات مراقبة. مهما كانت متطلبات مشروعك، يسعدنا مناقشة خدماتنا والبطاريات المتوفرة لدينا. إذا كانت لديك أي استفسارات بخصوص أنظمة إدارة البطاريات الذكية، فلا تتردد في التواصل معنا. سنقدم لك أفضل نظام إدارة بطاريات ذكي، ونحن على أتم الاستعداد لمساعدتك في اختيار النظام الأنسب لاحتياجاتك.