سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) برای ذخیره انرژی، ابزارهای ضروری هستند که عملکرد باتری‌ها، سلامت آنها و کارایی آنها را در طول زمان پیگیری می‌کنند تا باتری‌ها به درستی کار کنند و مشکلات ایمنی ایجاد نکنند. این سیستم‌ها عوامل مهمی مانند سطح ولتاژ، تغییرات دما و میزان شارژ باتری را نظارت می‌کنند. با انجام این کار، BMS به جلوگیری از شرایط خطرناک مانند شارژ بیش از حد یا گرم شدن بیش از حد باتری کمک می‌کند که هر دو موجب کاهش قابل توجه عمر باتری می‌شوند. با توجه به اینکه امروزه صنایع بیشتری به باتری‌ها متکی هستند، به ویژه در زمینه‌هایی مانند سیستم‌های انرژی خورشیدی و خودروهای برقی، مدیریت صحیح باتری اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در نهایت هیچ‌کس نمی‌خواهد بسته گران‌قیمت باتری‌اش به دلیل عدم نظارت صحیح در حین کارکرد، زودرس دچار خرابی شود.
ذخیره‌سازی انرژی اخیراً در بسیاری از حوزه‌ها اهمیت زیادی پیدا کرده است، به‌ویژه در مواردی مانند سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، خودروهای برقی و سیستم‌های پشتیبانی از برق. مزارع بادی و پنل‌های خورشیدی به گزینه‌های مناسب ذخیره‌سازی نیاز دارند، چون زمانی که برق مورد نیاز است همیشه خورشید نمی‌درخشد یا باد نمی‌وزد. به همین دلیل شرکت‌ها سرمایه‌گذاری سنگینی در فناوری‌های ذخیره‌سازی انجام می‌دهند تا نوسانات بین تولید و مصرف انرژی را متعادل کنند. وسایل نقلیه برقی هم به سیستم‌های پیشرفته مدیریت باتری (BMS) متکی هستند تا عملکرد باتری‌ها را به‌خوبی حفظ کنند و در عین حال ایمنی آنها در دوره‌های شارژ تضمین شود. وقتی تولیدکنندگان به‌درستی این فناوری‌های BMS را در محصولاتشان ادغام می‌کنند، عملکرد کل سیستم بهبود می‌یابد. این روند اکنون در سراسر دنیا شاهد آن هستیم، زیرا شرکت‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که مدیریت هوشمند انرژی چقدر می‌تواند به مرور زمان هم کارایی و هم رضایت مشتری را افزایش دهد.
سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) برای ذخیره انرژی از اهمیت بسزایی در حفظ ایمنی برخوردارند. این سیستم‌ها وضعیت سلامت باتری را زیر نظر دارند، از داغ شدن بیش از حد آن جلوگیری می‌کنند و نحوه شارژ شدن را کنترل می‌کنند. این سیستم‌ها به طور مداوم عوامل مختلفی را پایش می‌کنند و این امر به کاهش قابل توجهی در مشکلات مربوط به باتری کمک می‌کند. داده‌ها نیز این موضوع را تأیید می‌کنند؛ بسیاری از مشکلات باتری در واقع ناشی از مدیریت نامناسب هستند. در کاربردهای خاصی که تأمین قدرت مطمئن و ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است، داشتن سیستم BMS مناسب تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. به عنوان مثال خودروهای برقی یا همان نمونه‌های بزرگ ذخیره انرژی که اخیراً در همه جا دیده می‌شوند را در نظر بگیرید. بدون مدیریت مناسب، این سیستم‌ها هیچ‌کدام به خوبی کار نمی‌کردند و ایمنی لازم را فراهم نمی‌کردند.
سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) بسیار به بهبود عملکرد و افزایش عمر باتری‌ها کمک می‌کنند، چرا که با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند، میزان شارژ و دشارژ آنها را به دقت کنترل می‌کنند. روتین‌های نگهداری منظمی که در این سیستم‌ها پیاده‌سازی شده‌اند، در واقع عمر باتری را تقریباً ۲۵ درصد نسبت به حالتی که وجود نداشته باشند، افزایش می‌دهند. کاری که این سیستم‌ها انجام می‌دهند این است که باتری‌ها را در طول عمر مفیدشان در حداکثر راندمان ممکن نگه می‌دارند. این موضوع به این معنی است که باتری‌ها مدت زمان بیشتری قبل از اینکه نیاز به تعویض داشته باشند، دوام می‌آورند و همچنین استفاده از آنها از نظر ذخیره‌سازی انرژی به طور کلی سازگارتر با محیط زیست می‌شود. وقتی تولیدکنندگان شروع به افزودن قابلیت‌های هوش مصنوعی (AI) همراه با فناوری‌های پیشرفته‌تر نظارت می‌کنند، دسترسی به جریان داده‌های زنده فراهم می‌شود. این اطلاعات به تکنسین‌ها این امکان را می‌دهد که دقیقاً متوجه شوند چه اتفاقی درون باتری‌ها در حال رخ دادن است، بنابراین قادر خواهند بود مشکلات را قبل از اینکه به مشکلات جدی‌تری که بر عملکرد تأثیر بگذارند، تبدیل شوند، رفع کنند.
سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) برای ذخیره انرژی از نظارت و ابزارهای تشخیصی در زمان واقعی استفاده می‌کنند تا عملکرد و سطح ایمنی را افزایش دهند. پیگیری عوامل مهم مانند خواندن ولتاژ، تغییرات دما و جریان برق بسیار مهم است تا بتوان مشکلات را قبل از تشدید آن شناسایی کرد. این سیستم به طور مداوم این عوامل را نظارت می‌کند تا بتوانیم از خرابی‌های بزرگ که گاهی اوقات در اثر بد کار کردن باتری‌ها رخ می‌دهد، جلوگیری کنیم. ایمنی همراه با عملکرد کلی سیستم بهبود می‌یابد. به عنوان مثال نامتعادلی‌های ولتاژی را در نظر بگیرید. وقتی سیستم مدیریت باتری به طور مداوم داده‌ها را بررسی می‌کند، قادر است این نامتعادلی‌ها و همچنین افزایش‌های ناگهانی دما را تشخیص دهد. سپس تکنسین‌ها زمان کافی برای رفع مشکل را دارند قبل از اینکه مسائل کوچک به سروسردرهای بزرگی تبدیل شوند.
سیستم‌های مدرن مدیریت باتری اکنون ابزارهای پیش‌بینی را با ویژگی‌های نگهداری پیشگویانه ترکیب می‌کنند و با استفاده از یادگیری ماشین و تحلیل داده‌ها، مشکلات احتمالی را بسیار قبل از وقوع آنها شناسایی می‌کنند. این سیستم الگوریتم‌های پیشگویانه را اجرا می‌کند تا زمانی که باتری‌ها احتمالاً دچار مشکل شوند یا نیاز به سرویس داشته باشند را تشخیص دهد و بهره‌برداران را قادر می‌سازد تا برنامه‌ریزی لازم را با وقت کافی انجام دهند. این امر منجر به کاهش دowntimeهای غیرمنتظره و افزایش عمر کل سیستم ذخیره‌سازی می‌شود. شرکت‌هایی که این رویکرد را در پیش می‌گیرند، از تعمیر و نگهداری پس از خرابی به سمت پیشگیری از مشکلات حرکت می‌کنند. برای کسب‌وکارهایی که عملیات گسترده‌ای را اداره می‌کنند و خرابی باتری‌ها می‌تواند جریان کار آنها را به شدت مختل کند، این تغییر رویکرد تفاوت بسزایی در ادامه‌دار بودن فعالیت‌ها و به حداکثر رساندن بازگشت سرمایه در طول زمان ایجاد می‌کند.
سیستم‌های مدیریت باتری دارای ویژگی‌های قوی در کار با داده‌ها هستند که این امکان را فراهم می‌کنند تا بتوانیم ببینیم باتری‌ها در طول زمان چگونه عمل می‌کنند و در عین حال تمام چیزها را در چارچوب مقررات قانونی نگه داریم. این سیستم‌ها سابقه اعداد و ارقام عملکرد گذشته را ثبت می‌کنند و آنها را تحلیل می‌کنند تا بتوانیم متوجه شویم چه چیزی به خوبی کار می‌کند و هرگونه مشکلی را قبل از اینکه در بازرسی‌های کیفی به یک مشکل بزرگ تبدیل شود، شناسایی کنیم. همچنین عملکرد گزارش‌گیری آنها نیز بسیار جامع است و این امر باعث می‌شود شرکت‌ها بتوانند به راحتی قواعد صنعتی را دنبال کنند، چرا که تمام اطلاعات لازم در مورد اینکه چقدر از این ایستگاه‌های قدرت قابل حمل استفاده شده است و همچنین آمار کارایی آنها به خوبی مستند شده است. درک بهتر از این داده‌ها منجر به انتخاب‌های بهتر در طراحی باتری و عملیات روزانه هوشمندانه‌تری می‌شود. علاوه بر این، تصمیم‌گیرندگان سازمانی نیز اطلاعات لازم را در اختیار دارند تا بدانند در آینده کجا باید در راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی سرمایه‌گذاری کنند.
این ویژگی‌ها به طور مشترک نقش حیاتی سیستم مدیریت باتری با عملکرد بالا (BMS) را در بهبود قابلیت اعتماد و کارایی نیروگاه‌های قابل حمل مدرن تأکید می‌کنند، که از طریق تضمین عملکرد ایمن و بهینه انجام می‌شود.
سیستم‌های مدیریت انرژی یا EMS به‌طور فزاینده‌ای اهمیت بیشتری برای اتصال راهکارهای ذخیره‌سازی با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی پیدا کرده‌اند. این سیستم‌ها به مدیریت دارایی‌های انرژی در مکان‌های مختلف کمک می‌کنند و مطمئن می‌شوند که برق پاک در زمانی که واقعاً مورد نیاز است مورد استفاده قرار گیرد نه اینکه هدر رود. نحوه مدیریت شارژ و دشارژ باتری‌ها توسط EMS تأثیر زیادی بر مدت زمان عمر واحدهای ذخیره‌سازی دارد و از این رو زمان تعویض آنها را تعیین می‌کند. برای کسب‌وکارهایی که به سود و زیان خود توجه دارند، مدیریت بهتر انرژی به معنای عملیات سبزتر و سودآوری بیشتر است، چرا که آنها ارزش بیشتری از هر کیلووات ساعت تولیدی یا خریداری شده به دست می‌آورند.
وقتی سیستم‌های EMS با صفحات خورشیدی و توربین‌های بادی کار می‌کنند، به طور واقعی کارایی مصرف انرژی را افزایش می‌دهند و در عین حال پایداری شبکه برق را حفظ می‌کنند. فناوری درون این پلتفرم‌های EMS به اپراتورها این امکان را می‌دهد که تنظیمات را به صورت لحظه‌ای انجام دهند و راه‌های بهتری برای مدیریت منابع مختلف انرژی پیدا کنند، به این ترتیب اتصال منابع انرژی تجدیدپذیر را بدون ایجاد مشکل تسهیل می‌کنند. نیاز به این نوع هماهنگی امروزه بیش از پیش احساس می‌شود، چون بسیاری از مناطق به انرژی خورشیدی و بادی که همیشه تولید یکنواختی ندارند، متکی هستند. شرکت‌هایی که راهکارهای EMS را اجرا می‌کنند، مزایای متعددی به دست می‌آورند که شامل کنترل بهتر بر نیازهای برقی، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و در نهایت کمک به ایجاد چشم‌اندازی پاک‌تر از انرژی می‌شود. در آینده، EMS تنها مفید نیست، بلکه به یک فناوری اساسی تبدیل می‌شود، زیرا ما در حال ساختن سیستم‌های انرژی هستیم که بتوانند انواع مختلف منابع انرژی را مدیریت کنند و در برابر اختلالات ناشی از تغییرات آب‌وهوایی یا بازار مقاومت لازم را داشته باشند.
راه‌اندازی سیستم‌های مدیریت باتری ذخیره انرژی با خود همراهی با مشکلات فنی زیادی می‌کند. یکی از مشکلات بزرگ این است که استانداردسازی واقعی بین تمام فناوری‌های باتری موجود وجود ندارد، بنابراین تلاش برای اینکه همه چیز با هم کار کند بسیار سریع پیچیده می‌شود. مشکلات سازگاری به طور مداوم هنگام اتصال به نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای قدیمی مدیریت پرتفولیو پیش می‌آید. بیشتر کسب‌وکارها خود را درگیر یک مبارزه سخت برای ادغام این سیستم‌های جدید با زیرساخت‌های موجود می‌یابند. سفارشی‌سازی در همه جا لازم می‌شود که زمان و منابع زیادی را مصرف می‌کند. همچنین نباید عامل انسانی را فراموش کرد. طراحی، اجرای و نگهداری این سیستم‌ها نیازمند دانش تخصصی قابل توجهی است. حقیقت این است که بسیار کم هستند مهندسانی که تجربه عمیق کافی در این زمینه داشته باشند، چرا که این حوزه هنوز جدید بوده و به سرعت در حال توسعه است.
در مورد نصب سیستم‌های مدیریت باتری هم مسئله پول مهم است. البته شروع کار هزینه زیادی می‌برد، اما بسیاری از شرکت‌ها متوجه کاهش مداوم قیمت‌ها در سال‌های اخیر شده‌اند. چه چیزی این سرمایه‌گذاری را با وجود هزینه اولیه زیاد ارزشمند می‌کند؟ این سیستم‌ها در بلندمدت از طریق عملکرد بهتر و کاهش خرابی‌های مربوط به تأمین برق، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شوند. بررسی وضعیت فعلی صنعت به ما کمک می‌کند دلایل کاهش هزینه‌ها را درک کنیم. تولیدکنندگان بیشتری دارند کارخانه‌های خود را در نزدیکی مکان‌های مصرف باتری راه‌اندازی می‌کنند و همچنین بهبودهای مداومی در نحوه کارکرد خود باتری‌ها ایجاد شده است. تمام این تغییرها به این معنی است که راهکارهای پیشرفته ذخیره انرژی دیگر تنها منحصر به شرکت‌های بزرگ برقی نیستند. حتی کسب‌وکارهای کوچک‌تر هم اکنون می‌توانند آنها را تحمل کنند، که این امر در نتیجه امکانات گسترده‌ای را در بخش‌های مختلف بازار فراهم می‌کند.
فناوری ذخیره انرژی اخیراً به سرعت در حال توسعه بوده است، به ویژه در مورد باتری‌ها. باتری‌های حالت جامد به عنوان دستاوردهای بزرگی در این زمینه برجسته شده‌اند، چرا که آنها توان بیشتری را در فضاهای کوچک‌تری جای می‌دهند و عموماً مثل باتری‌های لیتیومی سنتی دیگر آتش نمی‌گیرند. این نوع جدید باتری‌ها قول می‌دهند که نحوه ذخیره الکتریسیته را کاملاً تغییر دهند، چرا که می‌توانند شارژ بیشتری را در خود نگه دارند در حالی که در مجموع هزینه کمتری دارند. این موضوع باعث می‌شود که آنها جذابیت خود را برای افراد عادی که به دنبال باتری‌های بهتر برای تلفن‌های خود هستند فراتر ببرند و همچنین برای شرکت‌هایی که به منابع قدرت قابل اطمینان برای کاربردهایی از جمله خودروهای برقی تا ژنراتورهای اضطراری نیاز دارند، جذاب باشند. با اینکه شرکت‌های مختلف به دنبال راه‌هایی برای کاهش هزینه‌های انرژی بدون قربانی کردن عملکرد هستند، بسیاری از کارشناسان معتقدند که حرکت به سمت فناوری حالت جامد در سال‌های آینده اهمیت فزاینده‌ای پیدا خواهد کرد.
این روزها بازار ایستگاه‌های قدرت قابل حمل رشد سریعی دارد، چون مردم به راه‌های مطمئن برای ذخیره انرژی در سفرهای کمپینگ، ماجراجویی‌های پیاده‌روی و آمادگی برای مواقعی که برق شبکه قطع می‌شود، نیاز دارند. باتری‌های قابل حمل قابلیت دسترسی به برق را در هر جایی که فرد بروند بوجود می‌آورند که این موضوع در هنگام قطعی برق یا سفر به مسیرهای کمتر پردازش شده بسیار مهم است. با توجه به اتفاقات جاری در بازار، واضح است که این دستگاه‌ها به دلیل افزودن ویژگی‌های جدید توسط تولیدکنندگان، محبوبیت بیشتری پیدا خواهند کرد و این امر از سفرهای آخر هفته تا سفرهای روزانه کاربرد خواهد داشت. با بهبودهای فنی مداوم، ظرفیت باتری افزایش یافته و زمان شارژ کاهش خواهد یافت که این امر منجر به سبک‌تر و حمل‌کننده‌تر شدن این دستگاه‌ها می‌شود. چنین پیشرفتی یعنی اینکه افراد بیشتری از طبقات مختلف جامعه به ارزش داشتن چنین منبع قدرت کاربردی در جایی پنهان، پی خواهند برد.
سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) نقش کلیدی در بهبود عملکرد خودروهای برقی، سازگاری آنها با تنظیمات شارژ مختلف و حفظ سلامت باتری‌ها در طول زمان ایفا می‌کنند. می‌توان BMS را مرکز کنترل داخل بسته باتری دانست که چیزهایی مانند دمای باتری، سطح ولتاژ در سراسر بخش‌های مختلف را نظارت می‌کند و جریان الکتریکی را به گونه‌ای مدیریت می‌کند که هیچ قسمتی از باتری دچار شارژ بیش از حد یا آسیب نشود. وقتی سلول‌های باتری به خوبی متعادل نگه داشته شوند، کل سیستم دوام بیشتری پیدا کرده و انرژی را به شکلی کارآمدتری برای اهداف رانندگی ذخیره می‌کند. این اهمیت به وضوح در طراحی‌های مدرن خودروهای برقی دیده می‌شود که در آنها این سیستم‌ها اجازه می‌دهند خودرو به درستی با ایستگاه‌های شارژ ارتباط برقرار کند. حتی می‌توانند سرعت شارژ را بسته به میزان شارژ باقی‌مانده در باتری و مقدار مورد نیاز بعدی تغییر دهند که این امر باعث می‌شود فرآیند شارژ برای همه دخیل‌شدگان بهینه‌تر و ایمن‌تر شود.
سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS) در حال تبدیل شدن به ابزارهای ضروری برای کسب‌وکارها هستند تا بتوانند هزینه‌های انرژی را کاهش دهند و مدیریت بهتری از بارهای اوج داشته باشند. شرکت‌های فعال در صنایع مختلف از جمله تولید، خرده‌فروشی و خدمات اقامتی شروع به پیاده‌سازی این سیستم‌ها کرده‌اند تا کنترل بهتری بر نحوه مصرف برق در طول فعالیت‌های خود داشته باشند. به عنوان مثال، انبارها، بسیاری از آنها اکنون از BMS برای ذخیره کردن برق اضافی در زمان‌هایی که نرخ برق پایین است (مانند شب‌ها) و سپس استفاده از این ذخیره در ساعات گران‌قیمت روز استفاده می‌کنند. نتیجه چیست؟ الگوهای مصرف انرژی یکنواخت‌تر و کاهش قابل‌توجهی در قبوض ماهانه. داده‌های واقعی نشان می‌دهند که مراکزی که این سیستم‌ها را نصب کرده‌اند، صرفه‌جویی‌هایی بین 15 تا 30 درصدی در هزینه‌های انرژی داشته‌اند. برای مدیران کارخانه‌ها که نگران هم سودآوری و هم ردپای کربنی هستند، BMS یک راه‌حل عملی است که مزایای قابل‌مشاهده‌ای را بدون نیاز به تغییرات عمده در عملیات ارائه می‌دهد.
