Systém správy batérií (BMS) zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnej a efektívnej prevádzky lítium-iónových batérií vrátane LFP a ternárnych lítiových batérií (NCM/NCA). Jeho primárnym účelom je monitorovať a regulovať rôzne parametre batérie, ako je napätie, teplota a prúd, aby sa zabezpečilo, že batéria pracuje v bezpečných limitoch. BMS tiež chráni batériu pred preplnením, nadmerne vybavenou alebo prevádzkou mimo svojho optimálneho teplotného rozsahu. V batériách s viacerými sériami buniek (batériové reťazce) BMS spravuje vyváženie jednotlivých buniek. Keď zlyhá BMS, batéria zostane zraniteľná a následky môžu byť vážne.
1. Nadmerné nabíjanie alebo prepracovanie
Jednou z najdôležitejších funkcií BMS je zabrániť preplneniu batérie alebo nadmerne nabitý. Nadmerné nabíjanie je obzvlášť nebezpečné pre batérie s vysokou energetickou hustotou, ako je ternárny lítia (NCM/NCA), kvôli ich náchylnosti na tepelný útek. K tomu dôjde, keď napätie batérie presahuje bezpečné limity, ktoré vytvára prebytočné teplo, čo by mohlo viesť k výbuchu alebo požiaru. Na druhej strane nadmerné vypúšťanie môže spôsobiť trvalé poškodenie buniek, najmä v batériách LFP, ktoré môžu stratiť kapacitu a vykazovať zlý výkon po hlbokých výbojoch. V obidvoch typoch môže BMS regulovať napätie počas nabíjania a vypúšťania za následok nezvratné poškodenie batérie.
2. Prehrievanie a tepelný útek
Ternárne lítiové batérie (NCM/NCA) sú obzvlášť citlivé na vysoké teploty, viac batérie Thanfp, ktoré sú známe lepšou tepelnou stabilitou. Oba typy však vyžadujú starostlivé riadenie teploty. Funkčný BMS monitoruje teplotu batérie a zabezpečuje, aby zostala v bezpečnom rozmedzí. Ak BMS zlyhá, môže dôjsť k prehriatiu, spustí nebezpečnú reťazovú reakciu nazývanú tepelný útek. V batérii zloženom z mnohých sérií buniek (batériové reťazce) sa tepelný útek môže rýchlo šíriť z jednej bunky do druhej, čo vedie k katastrofickému zlyhaniu. Pre aplikácie s vysokým napätím, ako sú elektrické vozidlá, je toto riziko zväčšené, pretože hustota energie a počet buniek sú oveľa vyššie, čo zvyšuje pravdepodobnosť závažných dôsledkov.
3. Nerovnováha medzi bunkami batérií
Vo viacerých bunkových batériách, najmä tie, ktoré majú konfigurácie vysokého napätia, ako sú elektrické vozidlá, je vyváženie napätia medzi bunkami rozhodujúce. BMS je zodpovedný za zabezpečenie vyváženia všetkých buniek v balení. Ak BMS zlyhá, niektoré bunky sa môžu prepracovať, zatiaľ čo iné zostávajú nedostatočne nabité. V systémoch s viacerými reťazcami batérie táto nerovnováha nielen znižuje celkovú účinnosť, ale tiež predstavuje bezpečnostné riziko. Najmä prebytočné bunky sú vystavené riziku prehriatia, ktoré môžu spôsobiť, že zlyhajú katastroficky.
4. Strata monitorovania a protokolovanie údajov
V komplexných systémoch batérií, ako sú tie, ktoré sa používajú pri skladovaní energie alebo elektrických vozidlách, BMS nepretržite monitoruje výkon batérie, údaje o zaznamenávaní na cykloch náboja, napätí, teplote a jednotlivých zdravia buniek. Tieto informácie sú nevyhnutné na pochopenie zdravia batérií. Keď BMS zlyhá, toto kritické monitorovanie sa zastaví, čo znemožňuje sledovať, ako dobre fungujú bunky v balení. V prípade systémov vysokorýchlostných batérií s mnohými sériami buniek by neschopnosť monitorovať zdravie buniek by mohla viesť k neočakávaným zlyhaniam, ako sú náhla strata energie alebo tepelné udalosti.
5. Zlyhanie energie alebo znížená účinnosť
Neúspešná BMS môže mať za následok zníženú účinnosť alebo dokonca celkové zlyhanie energie. Bez riadneho riadenianapätie, teplota a vyvažovanie buniek, systém sa môže vypnúť, aby sa zabránilo ďalšiemu poškodeniu. V aplikáciách kdebatériové reťazcesú zapojené, napríklad elektrické vozidlá alebo skladovanie priemyselnej energie, by to mohlo viesť k náhlej strate energie, čo predstavuje významné bezpečnostné riziká. Napríklad aternárny lítiaBalenie batérie sa môže neočakávane vypnúť, zatiaľ čo elektrické vozidlo je v pohybe, čím sa vytvára nebezpečné jazdné podmienky.
Čas príspevku: sep-11-2024
