BMS (Battery Management System) คืออะไร

BMS ย่อมาจาก Battery Management System หรือถ้าแปลเป็นไทยก็คือ ระบบจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งจะทําหน้าที่ในการ Maintain balance cell battery เพื่ออัดไฟให้เต็มมากที่สุด และยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ หากยังนึกภาพไม่ออก ผมจะยกตัวอย่างดังนี้ครับ เมื่อเรานําแบตเตอรี่หลายๆก้อนมาต่อกันแบบอนุกรมเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าตามที่เราต้องการแบบในรูป

จากรูปเราจะได้แรงดันไฟฟ้าจากการต่อแบบนี้ 15V ดูแล้วไม่น่าจะมีปัญหาอะไร

แต่ในความเป็นจริง ในขณะที่เรานําแบตเตอรี่ไปใช้งาน ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่แต่ละก้อนจะไม่เท่ากัน  ดังรูป

ในขณะที่เรานําแบตเตอรี่ไปใช้งาน เมื่อแบตเตอรี่ก้อนใดก้อนหนึ่งหมดก่อน (ก้อน 10%) แบตเตอรี่ก้อนนั้นจะเกิดความเสียหายได้ เพราะว่าจ่ายกระแสไฟฟ้าเกิดกว่าความจุของตัวเอง เนื่องจากก้อนอื่นๆยังจ่ายกระแสได้อยู่

หรือถ้าเรานําไปชาร์จไฟ ก้อนที่มีความจุมากที่สุด (ก้อน 90%) จะเกิด Over Charge ก็จะทําให้แบตเตอรี่ก้อนนั้นเกิดความเสียหายด้วยเหมือนกัน เนื่องจากก้อนอื่นๆ ยังชาร์จอยู่

เราจึงต้องมีระบบ BMS (Battery Management System) เข้ามาช่วยจัดการ Battery ให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าของ Battery แต่ละก้อนที่มาต่อแบบอนุกรมกันนั้นมีปริมาณเท่ากันตลอดเวลา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และยืดอายุของแบตเตอรี่

BMS (Battery Management System) ทํางานอย่างไร

BMS จะทําหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้า หรือออกจากแบตเตอรี่ เพื่อทําให้ดันของแบตเตอรี่แต่ละก้อนเท่าๆกันอยู่เสมอ (เมื่อแรงดันของแบตเตอรี่เท่ากัน หมายความว่าปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่เหลืออยู่จะเท่ากันด้วย) ตัวอย่างจากภาพ กรณีที่เราชาร์จแบตเตอรี่

จากรูปถ้ามีก้อนใดก้อนหนึ่งมีแรงดันมากกว่าเพื่อน BMS จะลดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับแบตเตอรี่ก้อนนั้น โดยบายพาสกระแสไฟฟ้าผ่านวงจร Balance battery ไปยังแบตเตอรี่ก่อนอื่นๆแทน

จากรูปกระแสในการชาร์จจะอยู่ที่ 1A แต่มีก้อนนึงมีแรงดันมากกว่าเพื่อน (ปริมาณกระแสไฟฟ้ามีอยู่เยอะกว่าเพื่อน) วงจร Balance battery จึงบายพาสกระแสไฟฟ้าบางส่วน (0.3A) ไปยังก้อนอื่นๆ ซึ่งจะคงเหลือกระแสชาร์จไว้ 0.7A ดังรูป ทําให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่มีอยู่ในแต่ละก้อนมีปริมาณเท่าๆกันตลอดการชาร์จ

หน้าตาของวงจร Balance แบตเตอรี่ก็จะประมาณนี้

ที่มาของข้อมูลและรูปภาพ
https://www.engineering.com/ProductShowcase/BatteryManagementSystems.aspx
https://pantip.com/topic/37034773
http://www.powerelectronics.com/batteries/battery-simulator-provides-mobile-insurance
https://electrek.co/2016/12/14/tesla-battery-capacity/

Comments