Система 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 предпазва батерията от презареждане или прекомерно разреждане. 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 вLFP батерии, който може да загуби капацитет и да покаже 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 изтичане
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. Функционална 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 (струни от батерии), термичното 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. Прекъсване на захранването или намалена ефективност
Неизправната BMS може да доведе до намалена ефективност или дори пълно прекъсване на захранването. Без правилно управление на напрежението, температурата и балансирането на клетките, системата може да се изключи, за да предотврати по-нататъшни повреди. В приложения, където са включени високоволтови батерийни низове, 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, троен пакет литиева батерия може да се изключи неочаквано, докато електрическо превозно средство е в движение, създавайки опасни условия за шофиране.
Време на публикуване: 23 септември 2024 г
