Systém správy baterií (BMS)hraje zásadní roli v zajištění 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 pracuje v bezpečných mezích. BMS také chrání baterii před přebíjením, nadměrným vybíjením nebo provozem mimo optimální teplotní rozsah. V bateriových blocích s více sériemi článků (bateriových řetězcích) řídí BMS vyvažování jednotlivých článků. Když BMS selže, baterie je zranitelná a následky mohou být závažné.
1. Přebíjení nebo nadměrné vybíjení
Jednou z nejdůležitějších funkcí systému BMS je zabránit přebíjení nebo nadměrnému vybíjení baterie. Přebíjení je obzvláště nebezpečné pro baterie s vysokou energetickou hustotou, jako jsou ternární lithiové baterie (NCM/NCA), kvůli jejich náchylnosti k tepelnému úniku. K tomu dochází, když napětí baterie překročí bezpečné limity, což vede k nadměrnému zahřívání, které by mohlo vést k výbuchu nebo požáru. Nadměrné vybíjení může na druhou stranu způsobit trvalé poškození článků, zejména v...Baterie LFP, které mohou po hlubokém vybití ztrácet kapacitu a vykazovat špatný výkon. U obou typů může selhání BMS v regulaci napětí během nabíjení a vybíjení vést k nevratnému poškození baterie.
2. Přehřátí a tepelný únik
Ternární lithiové baterie (NCM/NCA) jsou obzvláště citlivé na vysoké teploty, více než baterie LFP, které jsou známé lepší tepelnou stabilitou. Oba typy však vyžadují pečlivé řízení teploty. Funkční systém BMS monitoruje teplotu baterie a zajišťuje, aby zůstala v bezpečném rozmezí. Pokud BMS selže, může dojít k přehřátí, které spustí nebezpečnou řetězovou reakci zvanou tepelný únik. V bateriovém bloku složeném 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 zvýšeno, protože hustota energie a počet článků jsou mnohem vyšší, což zvyšuje pravděpodobnost závažných následků.
3. Nerovnováha mezi články baterie
U vícečlánkových bateriových bloků, zejména u těch s vysokonapěťovými konfiguracemi, jako jsou elektromobily, je vyrovnávání napětí mezi články klíčové. Systém BMS (Business Management System) je zodpovědný za zajištění vyvážení všech článků v bloku. Pokud systém BMS selže, některé články se mohou přebít, zatímco jiné zůstanou nedostatečně nabité. V systémech s více bateriovými řetězci tato nerovnováha nejen snižuje celkovou účinnost, ale také představuje bezpečnostní riziko. Zejména přebité články jsou vystaveny riziku přehřátí, což může způsobit jejich katastrofické selhání.
4. Výpadek proudu nebo snížená účinnost
Selhání systému BMS může vést ke snížení účinnosti nebo dokonce k úplnému výpadku napájení. Bez řádné správy napětí, teploty a vyvažování článků se systém může vypnout, aby se zabránilo dalšímu poškození. V aplikacích, kde se používají vysokonapěťové bateriové řetězce, jako jsou elektromobily nebo průmyslové úložiště energie, by to mohlo vést k náhlé ztrátě napájení, což představuje značné bezpečnostní riziko. Například ternární lithiová baterie se může neočekávaně vypnout, když je elektromobil v pohybu, a vytvořit tak nebezpečné jízdní podmínky.
Čas zveřejnění: 23. září 2024
