Sistem za upravljanje baterijama (BMS) igra vitalnu ulogu u osiguravanju sigurnog i efikasnog rada litijum-jonskih baterija, uključujući LFP i ternarne litijum-jonske baterije (NCM/NCA). Njegova primarna svrha je praćenje i regulacija različitih parametara baterije, kao što su napon, temperatura i struja, kako bi se osiguralo da baterija radi unutar sigurnih granica. BMS također štiti bateriju od prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja ili rada izvan optimalnog temperaturnog raspona. U baterijskim paketima s više serija ćelija (nizovima baterija), BMS upravlja balansiranjem pojedinačnih ćelija. Kada BMS zakaže, baterija postaje ranjiva, a posljedice mogu biti ozbiljne.
1. Prekomjerno punjenje ili prekomjerno pražnjenje
Jedna od najvažnijih funkcija BMS-a (sistema za upravljanje zgradama) je sprječavanje prekomjernog punjenja ili prekomjernog pražnjenja baterije. Prekomjerno punjenje je posebno opasno za baterije visoke gustoće energije poput ternarnih litijumskih (NCM/NCA) baterija zbog njihove osjetljivosti na termalni gubitak energije. To se događa kada napon baterije pređe sigurne granice, stvarajući višak topline, što bi moglo dovesti do eksplozije ili požara. Prekomjerno pražnjenje, s druge strane, može uzrokovati trajno oštećenje ćelija, posebno kod LFP baterija, koje mogu izgubiti kapacitet i pokazati slabe performanse nakon dubokog pražnjenja. Kod obje vrste, nemogućnost BMS-a da reguliše napon tokom punjenja i pražnjenja može rezultirati nepovratnim oštećenjem baterijskog paketa.
2. Pregrijavanje i termalni bijeg
Ternarne litijumske baterije (NCM/NCA) su posebno osjetljive na visoke temperature, više od LFP baterija, koje su poznate po boljoj termičkoj stabilnosti. Međutim, obje vrste zahtijevaju pažljivo upravljanje temperaturom. Funkcionalni BMS prati temperaturu baterije, osiguravajući da ostane unutar sigurnog raspona. Ako BMS zakaže, može doći do pregrijavanja, što pokreće opasnu lančanu reakciju koja se naziva termalni bijeg. U baterijskom paketu sastavljenom od mnogo nizova ćelija (nizova baterija), termalni bijeg se može brzo širiti iz jedne ćelije u drugu, što dovodi do katastrofalnog kvara. Za visokonaponske primjene poput električnih vozila, ovaj rizik je uvećan jer su gustoća energije i broj ćelija mnogo veći, što povećava vjerovatnoću ozbiljnih posljedica.
3. Neravnoteža između baterijskih ćelija
Kod višećelijskih baterijskih paketa, posebno onih s konfiguracijama visokog napona kao što su električna vozila, balansiranje napona između ćelija je ključno. BMS (sustav za upravljanje baterijama) je odgovoran za osiguravanje da su sve ćelije u paketu balansirane. Ako BMS zakaže, neke ćelije mogu postati prepunjene, dok druge ostanu nedovoljno napunjene. U sistemima s više baterijskih nizova, ovaj disbalans ne samo da smanjuje ukupnu efikasnost, već predstavlja i sigurnosnu opasnost. Prepunjene ćelije su posebno izložene riziku od pregrijavanja, što može uzrokovati njihov katastrofalan kvar.
4. Gubitak praćenja i evidentiranja podataka
U složenim baterijskim sistemima, kao što su oni koji se koriste u skladištenju energije ili električnim vozilima, BMS kontinuirano prati performanse baterije, bilježeći podatke o ciklusima punjenja, naponu, temperaturi i stanju pojedinačnih ćelija. Ove informacije su ključne za razumijevanje stanja baterijskih paketa. Kada BMS prestane s radom, ovo kritično praćenje prestaje, što onemogućava praćenje funkcionisanja ćelija u paketu. Kod visokonaponskih baterijskih sistema s mnogo serija ćelija, nemogućnost praćenja stanja ćelija može dovesti do neočekivanih kvarova, kao što su nagli gubitak napajanja ili termalni događaji.
5. Nestanak struje ili smanjena efikasnost
Neispravan BMS može rezultirati smanjenom efikasnošću ili čak potpunim nestankom napajanja. Bez pravilnog upravljanjanapon, temperature i balansiranja ćelija, sistem se može isključiti kako bi se spriječila daljnja oštećenja. U primjenama gdjevisokonaponski akumulatorski nizoviuključeni su, poput električnih vozila ili industrijskog skladištenja energije, što bi moglo dovesti do iznenadnog gubitka napajanja, što predstavlja značajan sigurnosni rizik. Na primjer,ternarni litijumBaterija se može neočekivano isključiti dok je električno vozilo u pokretu, stvarajući opasne uslove za vožnju.
Vrijeme objave: 11. septembar 2024.
