[ شرح ] ما هو ال BMS

[أبو المعاليأبو المعالي is verified member.]

بسم الله الرحمن الرحيم و الصلاة و السلام على أشرف الخلق المرسلين سيدنا محمد صلى الله عليه و سلم و على أله و صحبه أجمعين
أما بعد فموضوعنا لليوم عن ما هو ال BMS أو نظام إدارة البطارية و عن أشهر استخداماته العملية في المشاريع

Battery management system : هي تقنية هدفها الإشراف على البطاريات من ناحية

1. المراقبة
2. الحماية
3. تحسين أدائها
4. التعامل و الإبلاغ عن أي مشاكل خارجية مثل زيادة الحرارة
5. التوازن
6. الشحن

---

فمثلا : عندما يتجاوز التيار مقدار معين أو عندما يقل الجهد عن مقدار معين يتم قطعه خصوصا إن كان لفترة طويلة نسبيا

و معلومة مهمة : ال BMS ليست إضافة يمكنك وضعها على بطريات الليثيوم بل هي يجب أن تكون موجودة, فوجودها إجباري و ليس إختياري

لأنه إن كان لديك مشروع أيا كان على بطاريات الليثيوم و قمت بتشغيله لفترة فما سيحصل هو أن البطاريات سيقل جهدها بمقدار كبير جدا ما سيؤدي لتلف البطاريات, فال BMS مهم جدا لاستمرار بطاريات الليثيوم

يفضل بل يجب أن تكون كل البطاريات المتصلة من نفس النوع و الجهد

التعامل مع البطاريات بجهود مختلفة ​

كما قلنا أنه يفضل أن تكون البطاريات من نفس النوع و الجهد و لكن على فرضا أنه كان هناك اختلاف بينها فماذا يحدث
بالواقع هناك حالتين يمكن أن يتم العمل بهما و هما :

• الأولى : و هو ال passive هي الطريقة الأسهل في التوصيل, تعمل من خلال شحن البطاريات بتيار صغير حوالي 30 - 80 mA (تأخذ وقت أكثر بالشحن) يتم شحن كل البطاريات بشكل طبيعي و عندما تتجاوز إحدى البطاريات الجهد المرجعي وقتها تقوم ال BMS بتشغيل سيركت من ترانزستور و مقاومة لتقوم بتفريغ الشحنة التي حصلت عليها إلى أن تصل باقي البطاريات إلى هذا الجهد المرجعي

فلتقريب الصورة فتخيل معي أن لدينا 3 خزانات ماء موصول كل منها بالماء و عند إمتلاء أحدها نقوم بفتح الصنبور الواصل له و سكب الماء القادم له إلى أن يتم ملء جميع الخزانات وقتها أفصل المياه عنها جميعا
هذه الطريقة تؤدي إلى زيادة الحرارة + إهدار الطاقة في المقاومات على شكل حرارة و لكنها تعتبر أسهل بالتوصيل بالإضافة لأنها أقل تكلفة و هي الشائعة أكثر في معظم أنواع ال BMS

• الثانية : و هو ال active هي طريقة أعقد في التوصيل, تعمل من خلال شحن بطارية واحدة بتيار عالي حوالي 1- 5 A (تأخذ وقت سريع في الشحن) ثم توزيع هذه الزيادة على باقي البطاريات

و للتوضيح تخيل معي نفس مثال الخزانات و لكنني في هذه المرة قمت بتوصيل هذه الخزانات الثلاثة معا من الأسفل و الماء يسكب في الخزان الأول فقط, فما سيحصل هو أنه في كل ثانية يتدفق الماء في الخزان الأول و يقوم بنفس الوقت بأن يوازن بين الزيادة في الخزان الأول و باقي الخزانات
هذه الطريقة لا تزيد الحرارة + لا تهدر الطاقة و تعتبر الطريقة المثالية لل BMS و لكنها أعقد في التوصيل و تكلفتها أعلى بفرق ملحوظ

ففي المشاريع البسيطة والمتوسطة ال passive تعتبر أكثر من كافية أما في المشاريع الكبيرة و المتقدمة فال active ضرورية جدا

ملاحظة مهمة : أكرر مرة أخرى أنه يفضل أن تكون البطاريات من نفس النوع و نفس الجهد المصنعي لكي تأخذ أكبر استفادة من النظام و تجنب لحصول أي مشاكل

استخدام عملي لل BMS​

أنا على سبيل المثال لدي 3 بطاريات حوالي كل واحدة حوالي 4 فولت فينتج لدي 12 فولت إن قمت بتوصيلها على التوالي, و أريد شراء BMS لها لكي أنظم عملية الشحن و التفريغ
فأنا شخصيا سأذهب ل Temu .. بكل بساطة لأنه الأرخص سعرا في القطع الإلكترونية بالإضافة لأن قطعه تكون مطابقة للمواصفات المعروضة خلافا لمواقع مثل علي اكسبرس

فالمهم سأكتب BMS و سأجد عدد من الأنواع منها ما يعتبر لمشاريع كبيرة جدا و منها لمشاريع بسيطة او متوسطة مثل معظم مشاريعنا

فال BMS التي يمكننا أن نسحب من خلالها 35 أو 100 أمبير لا نحتاجها, لأنه في المشاريع العادية لا نحتاج كل هذا القدر
و لكن عند دخول إحداها و حسب سعرها نجد BMS تقوم بتوصيل 3s (أي 3 بطاريات على التوالي) و تمكننا من سحب 40A بسعر دينار أردني واحد أي حوالي دولار و نصف أمريكي

و هذه قطعة أخرى تمكننا من سحب 20A و سعرها دولار أمريكي واحد

فالفرق بينهما من ناحية السعر ليس كبيرا جدا و لكن الفرق بين ال 20 و ال 40 يعتبر كبير جدا فسنختار ال BMS من نوع ال 40A و الأمبير العالي سيساعدنا في توصيل أكبر من البطاريات على التوازي (سعة أكبر)
كمثال

طريقة التوصيل​

استعراض بسيط ل DALY BMS​

و للتطبيقات الضخمة و المتقدمة نستخدم أنواع BMS يمكنها تحمل تيارات أعلى من 100A بالإضافة لعدد بطاريات هائل

و يسمى DALY BMS يعتبر هذا النوع أفضل أنواع ال BMS
و الجميل أنه على Temu بسعر ممتاز جدا و يدعم تقنيات إرسال و إستقبال لا سلكي, فيمكنه أن يرسل لك القراءات و حالة البطارية طوال الوقت و دقته تعتبر عالية جدا

ملاحظات إضافية​

• يوجد بعض أنواع ال BMS التي تمكننا من عرض القيم على شاشة و سحب البيانات منها و تكون في الأنواع التي تحتوي على منفذ USB
  
  
• يمكن لأنواع معينة من ال BMS الشحن و التفريغ في وقت واحد (Separate Port BMS)
  
  
  
• عمليا ال BMS صاحب ال 4s يجب أن تقوم بتوصيل 4 بطاريات لها على التوالي و لا يمكن الإكتفاء ب 3 و لكن هناك طرق للتحايل عليه تحتاج لأن يكون لديك معرفة في الإلكترونيات الأساسية, ابحث عنها

و في الختام أتمنى أن تروا الإفادة في هذا الموضوع
إن أصبت فهو من الله و إن اخطأت فهو من نفسي و الشيطان
و السلام عليكم و رحمة الله و بركاته