Sistem upravljanja baterijama (BMS) igra vitalnu ulogu u osiguravanju sigurnog i efikasnog rada litijum-jonskih baterija, uključujući LFP i ternarne litijumske 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 u sigurnim granicama. BMS također štiti bateriju od prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja ili rada izvan optimalnog temperaturnog raspona. U baterijama sa više serija ćelija (baterija), BMS upravlja balansiranjem pojedinačnih ćelija. Kada BMS pokvari, baterija ostaje ranjiva, a posljedice mogu biti teške.
1. Prekomjerno punjenje ili prekomjerno pražnjenje
Jedna od najkritičnijih funkcija BMS-a je spriječiti da se baterija prepuni ili previše isprazni. Prekomjerno punjenje je posebno opasno za baterije visoke gustoće energije kao što je ternarni litijum (NCM/NCA) zbog njihove podložnosti termičkom bijegu. Ovo se dešava kada napon baterije pređe sigurne granice, stvarajući višak toplote, što može dovesti do eksplozije ili požara. Prekomjerno pražnjenje, s druge strane, može uzrokovati trajno oštećenje ćelija, posebno u LFP baterijama, koje mogu izgubiti kapacitet i pokazati loše performanse nakon dubokog pražnjenja. U oba tipa, neuspjeh BMS-a da reguliše napon tokom punjenja i pražnjenja može dovesti do nepovratnog oštećenja baterije.
2. Pregrijavanje i termalni bijeg
Ternarne litijumske baterije (NCM/NCA) su posebno osetljive na visoke temperature, više od LFP baterija, koje su poznate po boljoj termičkoj stabilnosti. Međutim, oba tipa zahtijevaju pažljivo upravljanje temperaturom. Funkcionalni BMS prati temperaturu baterije, osiguravajući da ona ostane u sigurnom rasponu. Ako BMS pokvari, može doći do pregrijavanja, što će pokrenuti opasnu lančanu reakciju koja se naziva termički bijeg. U baterijskom paketu sastavljenom od mnogih serija ćelija (nizova baterija), termalni bijeg se može brzo širiti od jedne ćelije do druge, što dovodi do katastrofalnog kvara. Za visokonaponske aplikacije kao što su električna vozila, ovaj rizik je povećan jer su gustoća energije i broj ćelija mnogo veći, što povećava vjerovatnoću ozbiljnih posljedica.
3. Neravnoteža između ćelija baterije
U višećelijskim baterijama, posebno onima sa visokonaponskim konfiguracijama kao što su električna vozila, balansiranje napona između ćelija je ključno. BMS je odgovoran za osiguravanje ravnoteže svih ćelija u paketu. Ako BMS pokvari, neke ćelije mogu postati prenapunjene, dok druge ostaju nedovoljno napunjene. U sistemima sa više nizova baterija, ova neravnoteža ne samo da smanjuje ukupnu efikasnost, već predstavlja i opasnost po sigurnost. Prenapunjene ćelije su posebno izložene riziku od pregrijavanja, što može dovesti do njihovog katastrofalnog kvara.
4. Gubitak praćenja i evidentiranja podataka
U složenim sistemima baterija, kao što su oni koji se koriste u skladištenju energije ili električnim vozilima, BMS kontinuirano prati performanse baterije, evidentirajući podatke o ciklusima punjenja, naponu, temperaturi i zdravlju pojedinačnih ćelija. Ove informacije su od vitalnog značaja za razumijevanje zdravlja baterija. Kada BMS pokvari, ovo kritično praćenje prestaje, što onemogućava praćenje koliko dobro ćelije u čoporu funkcionišu. Za sisteme baterija visokog napona sa mnogo serija ćelija, nemogućnost praćenja zdravlja ćelija može dovesti do neočekivanih kvarova, kao što su nagli gubitak energije ili termalni događaji.
5. Nestanak struje ili smanjena efikasnost
Neispravan BMS može dovesti do smanjene efikasnosti ili čak do potpunog nestanka struje. Bez odgovarajućeg upravljanjanapon, temperaturu i balansiranje ćelija, sistem se može ugasiti kako bi se spriječila daljnja oštećenja. U aplikacijama gdjevisokonaponske baterijesu uključeni, poput električnih vozila ili industrijskog skladištenja energije, to bi moglo dovesti do iznenadnog gubitka struje, što predstavlja značajne sigurnosne rizike. Na primjer, aternarni litijumbaterija se može neočekivano isključiti dok je električno vozilo u pokretu, stvarajući opasne uslove za vožnju.
Vrijeme objave: Sep-11-2024
