Systém správy batérií (BMS) zohráva kľúčovú 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 zabezpečila prevádzka batérie v bezpečných medziach. BMS tiež chráni batériu pred prebíjaním, nadmerným vybíjaním alebo prevádzkou mimo jej optimálneho teplotného rozsahu. V batériových blokoch s viacerými sériami článkov (batériové reťazce) riadi BMS vyvažovanie jednotlivých článkov. Keď BMS zlyhá, batéria je zraniteľná a následky môžu byť vážne.
1. Prebíjanie alebo nadmerné vybíjanie
Jednou z najdôležitejších funkcií systému BMS je zabrániť prebíjaniu alebo nadmernému vybíjaniu batérie. Prebíjanie je obzvlášť nebezpečné pre batérie s vysokou energetickou hustotou, ako sú ternárne lítiové (NCM/NCA), kvôli ich náchylnosti na tepelný únik. K tomu dochádza, keď napätie batérie prekročí bezpečné limity, čo spôsobuje nadmerné teplo, ktoré by mohlo viesť k výbuchu alebo požiaru. Nadmerné vybíjanie môže na druhej strane spôsobiť trvalé poškodenie článkov, najmä v batériách LFP, ktoré môžu po hlbokom vybití stratiť kapacitu a vykazovať slabý výkon. V oboch typoch môže zlyhanie systému BMS v regulácii napätia počas nabíjania a vybíjania viesť k nezvratnému poškodeniu batériového bloku.
2. Prehriatie a tepelný únik
Ternárne lítiové batérie (NCM/NCA) sú obzvlášť citlivé na vysoké teploty, viac ako batérie LFP, ktoré sú známe lepšou tepelnou stabilitou. Oba typy však vyžadujú starostlivú reguláciu teploty. Funkčný systém riadenia budovy (BMS) monitoruje teplotu batérie a zabezpečuje, aby zostala v bezpečnom rozsahu. Ak BMS zlyhá, môže dôjsť k prehriatiu, čo spustí nebezpečnú reťazovú reakciu nazývanú tepelný únik. V batériovom bloku zloženom z mnohých sérií článkov (reťazcov batérií) sa tepelný únik môže rýchlo šíriť z jedného článku na druhý, čo vedie ku katastrofickému zlyhaniu. Pri vysokonapäťových aplikáciách, ako sú elektrické vozidlá, sa toto riziko zvyšuje, pretože hustota energie a počet článkov sú oveľa vyššie, čo zvyšuje pravdepodobnosť vážnych následkov.
3. Nerovnováha medzi článkami batérie
V viacčlánkových batériových blokoch, najmä v tých s konfiguráciami s vysokým napätím, ako sú napríklad elektrické vozidlá, je vyváženie napätia medzi článkami kľúčové. Systém BMS (Business Management System) je zodpovedný za zabezpečenie vyváženia všetkých článkov v bloku. Ak systém BMS zlyhá, niektoré články sa môžu prebiť, zatiaľ čo iné zostanú nedostatočne nabité. V systémoch s viacerými reťazcami batérií táto nerovnováha nielen znižuje celkovú účinnosť, ale predstavuje aj bezpečnostné riziko. Najmä prebité články sú vystavené riziku prehriatia, čo môže spôsobiť ich katastrofálne zlyhanie.
4. Strata monitorovania a zaznamenávania údajov
V zložitých batériových systémoch, ako sú tie, ktoré sa používajú v zásobníkoch energie alebo elektrických vozidlách, systém BMS nepretržite monitoruje výkon batérie a zaznamenáva údaje o nabíjacích cykloch, napätí, teplote a stave jednotlivých článkov. Tieto informácie sú nevyhnutné pre pochopenie stavu batériových blokov. Keď systém BMS zlyhá, toto kritické monitorovanie sa zastaví, čo znemožní sledovať, ako dobre fungujú články v bloku. V prípade vysokonapäťových batériových systémov s mnohými sériami článkov môže neschopnosť monitorovať stav článkov viesť k neočakávaným poruchám, ako je náhla strata napájania alebo tepelné udalosti.
5. Výpadok napájania alebo znížená účinnosť
Zlyhanie systému BMS môže viesť k zníženiu účinnosti alebo dokonca k úplnému výpadku napájania. Bez správneho riadenianapätie, teploty a vyváženia článkov sa systém môže vypnúť, aby sa predišlo ďalšiemu poškodeniu. V aplikáciách, kdevysokonapäťové batériové reťazceak sú zapojené, ako napríklad elektrické vozidlá alebo priemyselné skladovanie energie, mohlo by to viesť k náhlej strate energie, čo predstavuje značné bezpečnostné riziko. Napríkladternárne lítiumBatéria sa môže počas jazdy elektrického vozidla neočakávane vybiť, čo vytvára nebezpečné jazdné podmienky.
Čas uverejnenia: 11. septembra 2024
