O Battery Management System (BMS) é um sistema inteligente responsável por gerenciar e manter células de bateria individuais, frequentemente descrito como o "brain" de um sistema de armazenamento de energia. Ele normalmente coleta e registra dados relacionados às propriedades térmicas, elétricas e de fluidos das células da bateria, controla e gerencia-as, e mede a voltagem da bateria para evitar descarga excessiva, sobrecarga e superaquecimento, estendendo assim a vida útil da bateria. Enquanto o BMS parabaterias de fluxocompartilha algumas funções fundamentais com as das baterias de lítio, a bateria de fluxo BMS tem características únicas devido aos princípios operacionais distintos e à estrutura das baterias de fluxo. Aqui está uma comparação das diferenças entre esses dois sistemas de armazenamento de energia:
| Componente | Bateria de fluxo | Bateria de lítio |
|---|---|---|
| Sistema de bateria | Composto por uma pilha de energia, tanques de armazenamento de eletrólitos e o sistema de controle para fornecer e gerenciar energia entre as células de armazenamento. O sistema de bateria de uma bateria de fluxo é o núcleo de sua operação, com características como durabilidade, adaptabilidade à demanda de energia (alta potência ou alta energia) e a capacidade de lidar com armazenamento de longa duração. | Composto por células de bateria de lítio conectadas em série e paralelo, com dispositivos adicionais de monitoramento e balanceamento para atender aos requisitos de alta densidade de energia. O sistema também tem altas taxas de resposta, sensibilidade à temperatura e proteção contra sobrecarga e descarga excessiva. |
| Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) | Ambos usam um BMS, mas o BMS da bateria de fluxo pode precisar monitorar mais parâmetros, como concentração de eletrólito, pressão e taxa de fluxo. O BMS da bateria de lítio monitora voltagem, temperatura e estado de carga (SOC). | Ambos usam um BMS, mas o BMS da bateria de lítio monitora a voltagem, a temperatura e o estado de carga (SOC). |
| Sistema de Conversão de Energia (PCS) | Ambos usam um PCS para converter energia CC em energia CA, para fornecer cargas externas; no entanto, o PCS de uma bateria de fluxo é intimamente conectado ao sistema de bateria, enquanto o PCS de uma bateria de lítio pode ser independente. | Ambos usam um PCS para converter energia DC em energia AC, para fornecer cargas externas. A conexão PCS para baterias de lítio é geralmente mais simples. |
| Sistema de Gestão de Energia (EMS) | Ambos podem usar um EMS para otimizar estratégias de carga e descarga, melhorando a eficiência e a confiabilidade geral do sistema. | Ambos podem usar um EMS para otimizar estratégias de carga e descarga, melhorando a eficiência e a confiabilidade geral do sistema. |
| Sistema de gerenciamento térmico | Baterias de fluxo podem ter uma vantagem no gerenciamento térmico devido à circulação de eletrólito, que pode ajudar a distribuir o calor. O controle adequado da temperatura é necessário para garantir o desempenho ideal. | Requer um sistema de gerenciamento térmico para manter a bateria dentro de uma faixa de temperatura de trabalho estável, para evitar fuga térmica e garantir segurança e eficiência. |
| Sistema de armazenamento de eletrólitos | As baterias de fluxo têm tanques de armazenamento de eletrólitos separados para os eletrólitos positivos e negativos. Ao usar bombas para transferir o eletrólito para a pilha de energia, a bateria de fluxo pode manter uma saída de energia estável mesmo com armazenamento de longa duração. | Nenhum |
| Sistema de segurança | Ambas incluem medidas de segurança, como prevenção de incêndio, monitoramento e funções de desligamento de emergência, para garantir uma operação segura. O projeto de segurança para baterias de fluxo pode ser mais simples. | Ambos incluem medidas de segurança, como prevenção de incêndio, monitoramento e funções de desligamento de emergência, para garantir uma operação segura. |
| Escalabilidade e Flexibilidade | Outros recursos podem ser ajustados de acordo com os requisitos, com flexibilidade em termos de capacidade, tamanho da instalação e configuração modular. Baterias de fluxo podem ser dimensionadas facilmente, o que é vantajoso para armazenamento de grande capacidade. | A capacidade de energia é relativamente fixa e sua expansão requer módulos adicionais. |
| Adaptabilidade Ambiental | Adequado para descarga de longa duração e uma ampla faixa de temperaturas operacionais, mas sensível a condições externas que podem afetar a operação do sistema. | Requer medidas de proteção mais rigorosas em condições extremas para manter a temperatura, pois é sensível a fatores ambientais. |
Da comparação, fica evidente que a bateria de lítio ebateria de fluxosistemas de armazenamento de energia têm cada um suas características únicas, tornando-os adequados para diferentes aplicações e requisitos. Sistemas de armazenamento de bateria de lítio, com sua alta densidade de energia e tamanho relativamente compacto, são ideais para aplicações que exigem alta densidade de energia. Por outro lado, sistemas de armazenamento de bateria de fluxo, com capacidade de armazenamento escalável e segurança inerente, são mais adequados para cenários de armazenamento de energia de larga escala e longa duração.
