Системата за управление на батерията (BMS) играе жизненоважна роля за осигуряване на безопасна и ефективна работа на литиево-йонни батерии, включително LFP и троични литиеви батерии (NCM/NCA). Основната му цел е да наблюдава и регулира различни параметри на батерията, като напрежение, температура и ток, за да гарантира, че батерията работи в безопасни граници. BMS също така предпазва батерията от презареждане, прекомерно разреждане или работа извън оптималния температурен диапазон. В батерийни пакети с множество серии от клетки (поредици от батерии), BMS управлява балансирането на отделните клетки. Когато BMS се повреди, батерията остава уязвима и последствията могат да бъдат тежки.
1. Презареждане или свръхразреждане
Една от най-критичните функции на BMS е да предотврати презареждане или прекомерно разреждане на батерията. Презареждането е особено опасно за батерии с висока енергийна плътност като тройни литиеви (NCM/NCA) поради тяхната чувствителност към термично изпускане. Това се случва, когато напрежението на батерията надхвърли безопасните граници, генерирайки излишна топлина, което може да доведе до експлозия или пожар. Прекомерното разреждане, от друга страна, може да причини трайно увреждане на клетките, особено в LFP батериите, които могат да загубят капацитет и да покажат лоша производителност след дълбоко разреждане. И при двата вида неуспехът на BMS да регулира напрежението по време на зареждане и разреждане може да доведе до необратима повреда на батерията.
2. Прегряване и термично бягство
Тройните литиеви батерии (NCM/NCA) са особено чувствителни към високи температури, повече от LFP батериите, които са известни с по-добра термична стабилност. И двата типа обаче изискват внимателно управление на температурата. Функционален BMS следи температурата на батерията, като гарантира, че остава в безопасен диапазон. Ако BMS се повреди, може да възникне прегряване, което да задейства опасна верижна реакция, наречена термично бягане. В пакет батерии, съставен от много серии от клетки (поредици от батерии), топлинното бягане може бързо да се разпространи от една клетка към друга, което води до катастрофална повреда. За приложения с високо напрежение като електрически превозни средства, този риск се увеличава, тъй като енергийната плътност и броят на клетките са много по-високи, което увеличава вероятността от тежки последствия.
3. Дисбаланс между батерийните клетки
При многоклетъчните батерийни пакети, особено тези с конфигурации с високо напрежение, като електрически превозни средства, балансирането на напрежението между клетките е от решаващо значение. BMS е отговорен за това, че всички клетки в пакета са балансирани. Ако BMS се повреди, някои клетки може да се претоварят, докато други остават недостатъчно заредени. В системи с множество батерийни низове, този дисбаланс не само намалява общата ефективност, но също така представлява опасност за безопасността. По-специално презаредените клетки са изложени на риск от прегряване, което може да доведе до катастрофална повреда.
4. Загуба на наблюдение и регистриране на данни
В сложни батерийни системи, като тези, използвани в съхранение на енергия или електрически превозни средства, BMS непрекъснато следи производителността на батерията, регистрира данни за цикли на зареждане, напрежение, температура и здраве на отделните клетки. Тази информация е жизненоважна за разбирането на здравето на батерийните пакети. Когато BMS се повреди, този критичен мониторинг спира, което прави невъзможно проследяването колко добре функционират клетките в пакета. За батерийни системи с високо напрежение с много серии от клетки, невъзможността да се наблюдава здравето на клетките може да доведе до неочаквани повреди, като рязка загуба на мощност или топлинни събития.
5. Прекъсване на захранването или намалена ефективност
Неизправната BMS може да доведе до намалена ефективност или дори пълно прекъсване на захранването. Без подходящо управление нанапрежение, температура и балансиране на клетката, системата може да се изключи, за да предотврати по-нататъшни повреди. В приложения, къдетовисоковолтови батерийни струниса включени, като електрически превозни средства или промишлено съхранение на енергия, това може да доведе до внезапна загуба на мощност, което представлява значителни рискове за безопасността. Например, aтроен литийбатерията може да се изключи неочаквано, докато електрическото превозно средство е в движение, създавайки опасни условия за шофиране.
Време на публикуване: 11 септември 2024 г
