تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة نظرًا لكثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويل. ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه البطاريات خطيرة إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. لضمان التشغيل الآمن والفعال ، هناك حاجة إلى نظام إدارة البطارية (BMS) ، وأحد أهم مكونات BMS هي وحدة التحكم الدقيقة (MCU) .
MCU هو جهاز كمبيوتر صغير يتحكم في الوظائف المختلفة لـ BMS. إنها دائرة متكاملة مدمجة تحتوي على معالج ، وذاكرة ، وأجهزة طرفية للإدخال / الإخراج ، وكل ذلك على شريحة واحدة. تعمل MCU وفقًا لبرنامج يحدد كيفية استجابتها لإشارات الإدخال والتحكم في إشارات الإخراج.
تلعب MCU دورًا مهمًا في BMS. يراقب باستمرار حالة البطارية ويتحكم في دورات الشحن والتفريغ. تتواصل وحدة MCU أيضًا مع المكونات الأخرى لنظام إدارة المباني ، مثل مستشعرات حزمة البطارية ، للتأكد من أن البطارية تعمل ضمن حدود آمنة.
تتمثل إحدى الوظائف الأساسية لوحدة MCU في إدارة حالة شحن البطارية (SOC) والحالة الصحية (SOH). SOC هو السعة الحالية للبطارية ، في حين أن SOH هو الصحة العامة للبطارية وعمرها المتبقي. يقيس MCU هذه المعلمات ويضمن أن البطارية تعمل ضمن حدود آمنة وفعالة.
وظيفة حيوية أخرى لوحدة MCU هي حماية البطارية من الشحن الزائد والسخونة الزائدة. يمكن أن تكون بطاريات الليثيوم أيون خطيرة في حالة زيادة شحنها أو تعرضها لدرجات حرارة عالية ، مما يؤدي إلى نشوب حريق أو انفجار محتمل. تراقب وحدة MCU درجة حرارة البطارية والجهد الكهربي ويمكنها إيقاف عملية الشحن إذا اكتشفت أي مخاطر محتملة.
يتحكم MCU أيضًا في موازنة الخلايا الفردية في حزمة البطارية. مع تقدم عمر البطاريات ، قد تصبح بعض الخلايا أضعف من الأخرى ، مما يؤدي إلى عدم توازن الجهد الكلي للحزمة. يمكن لوحدة MCU اكتشاف هذا الخلل ويمكنها تحويل تيار الشحن إلى الخلايا الأضعف لموازنة الجهد الكلي للحزمة.
باختصار ، تعد وحدة التحكم الدقيق (MCU) مكونًا مهمًا لنظام إدارة البطارية (BMS) لبطاريات الليثيوم أيون. يراقب باستمرار حالة البطارية ، ويتحكم في دورات الشحن والتفريغ ، ويضمن أن البطارية تعمل ضمن حدود آمنة وفعالة . تعمل وحدة MCU أيضًا على حماية البطارية من الشحن الزائد والسخونة الزائدة وتوازن الخلايا الفردية في حزمة البطارية. تساعد الوظائف المتقدمة لوحدة MCU على ضمان سلامة وموثوقية بطاريات الليثيوم أيون ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.