A Battery Management System (BMS)hraje zásadní roli při zajišťování bezpečného a efektivního provozu lithium-iontových baterií, včetně LFP a ternárních lithiových baterií (NCM/NCA). Jeho primárním účelem je monitorovat a regulovat různé parametry baterie, jako je napětí, teplota a proud, aby se zajistilo, že baterie bude fungovat v bezpečných mezích. BMS také chrání baterii před přebitím, nadměrným vybitím nebo provozem mimo její optimální teplotní rozsah. V bateriových sadách s více řadami článků (bateriových řetězců) řídí BMS vyvážení jednotlivých článků. Když BMS selže, baterie zůstane zranitelná a následky mohou být vážné.
1. Přebíjení nebo nadměrné vybíjení
Jedna z nejkritičtějších funkcí BMSis, která brání přebití nebo nadměrnému vybití baterie. Přebíjení je zvláště nebezpečné pro baterie s vysokou energetickou hustotou, jako je ternární lithium (NCM/NCA), protože jsou náchylné k tepelnému úniku. K tomu dochází, když napětí baterie překročí bezpečné limity a generuje nadměrné teplo, které může vést k výbuchu nebo požáru. Na druhé straně nadměrné vybíjení může způsobit trvalé poškození buněk, zejména vLFP baterie, které mohou po hlubokém vybití ztratit kapacitu a vykazovat špatný výkon. U obou typů může selhání BMS při regulaci napětí během nabíjení a vybíjení vést k nevratnému poškození bateriového bloku.
2. Přehřátí a tepelný únik
Ternární lithiové baterie (NCM/NCA) jsou zvláště citlivé na vysoké teploty, více než baterie LFP, které jsou známé svou lepší tepelnou stabilitou. Oba typy však vyžadují pečlivé řízení teploty. Funkční BMS monitoruje teplotu baterie a zajišťuje, že zůstane v bezpečném rozsahu. Pokud BMS selže, může dojít k přehřátí, což spustí nebezpečnou řetězovou reakci zvanou tepelný únik. V bateriové sadě složené z mnoha sérií článků (bateriových řetězců) se tepelný únik může rychle šířit z jednoho článku na druhý, což vede ke katastrofickému selhání. U vysokonapěťových aplikací, jako jsou elektrická vozidla, je toto riziko ještě větší, protože hustota energie a počet článků jsou mnohem vyšší, což zvyšuje pravděpodobnost vážných následků.
3. Nerovnováha mezi články baterie
U vícečlánkových bateriových sad, zejména těch s vysokonapěťovými konfiguracemi, jako jsou elektrická vozidla, je vyrovnávání napětí mezi články zásadní. BMS je zodpovědný za zajištění rovnováhy všech buněk v balení. Pokud BMS selže, některé články se mohou přebít, zatímco jiné zůstanou podbité. V systémech s více řetězci baterií tato nerovnováha nejen snižuje celkovou účinnost, ale představuje také bezpečnostní riziko. Zejména přebitým článkům hrozí přehřátí, které může způsobit jejich katastrofální selhání.
4. Výpadek napájení nebo snížená účinnost
Selhání BMS může vést ke snížení účinnosti nebo dokonce k úplnému výpadku napájení. Bez správného řízení napětí, teploty a vyvážení článků se může systém vypnout, aby se předešlo dalšímu poškození. V aplikacích, kde jsou zapojeny vysokonapěťové bateriové řetězce, jako jsou elektrická vozidla nebo průmyslová úložiště energie, by to mohlo vést k náhlé ztrátě energie, což představuje významné bezpečnostní riziko. Například ternární lithiová baterie se může neočekávaně vypnout, když je elektrické vozidlo v pohybu, což vytváří nebezpečné jízdní podmínky.
Čas odeslání: 23. září 2024
