Systém správy batérie (BMS)zohráva zásadnú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnej a efektívnej prevádzky lítium-iónových batérií vrátane LFP a ternárnych lítiových batérií (NCM/NCA). Jeho primárnym účelom je monitorovať a regulovať rôzne parametre batérie, ako je napätie, teplota a prúd, aby sa zabezpečila prevádzka batérie v bezpečných medziach. BMS tiež chráni batériu pred prebitím, nadmerným vybitím alebo prevádzkou mimo jej optimálneho teplotného rozsahu. V batériových súpravách s viacerými sériami článkov (bateriových reťazcov) riadi BMS vyváženie jednotlivých článkov. Keď BMS zlyhá, batéria zostane zraniteľná a následky môžu byť vážne.
1. Prebíjanie alebo nadmerné vybíjanie
Jednou z najdôležitejších funkcií BMS je zabrániť prebitiu alebo nadmernému vybitiu batérie. Prebíjanie je obzvlášť nebezpečné pre batérie s vysokou energetickou hustotou, ako je ternárne lítium (NCM/NCA), pretože sú náchylné na tepelný únik. K tomu dochádza, keď napätie batérie prekročí bezpečné limity, pričom vzniká nadmerné teplo, ktoré môže viesť k výbuchu alebo požiaru. Na druhej strane nadmerné vybíjanie môže spôsobiť trvalé poškodenie buniek, najmä vLFP batérie, ktoré môžu stratiť kapacitu a vykazovať slabý výkon po hlbokom vybití. Pri oboch typoch môže zlyhanie BMS pri regulácii napätia počas nabíjania a vybíjania viesť k nezvratnému poškodeniu akumulátora.
2. Prehriatie a Thermal Runaway
Ternárne lítiové batérie (NCM/NCA) sú obzvlášť citlivé na vysoké teploty, viac ako batérie LFP, ktoré sú známe lepšou tepelnou stabilitou. Oba typy však vyžadujú starostlivé riadenie teploty. Funkčný BMS monitoruje teplotu batérie a zaisťuje, že zostane v bezpečnom rozsahu. Ak BMS zlyhá, môže dôjsť k prehriatiu, čo spustí nebezpečnú reťazovú reakciu nazývanú tepelný únik. V batériovom bloku zloženom z mnohých sérií článkov (batériových reťazcov) sa tepelný únik môže rýchlo šíriť z jedného článku na druhý, čo vedie ku katastrofálnemu zlyhaniu. Pri vysokonapäťových aplikáciách, ako sú elektrické vozidlá, sa toto riziko zväčšuje, pretože hustota energie a počet článkov sú oveľa vyššie, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť vážnych následkov.
3. Nerovnováha medzi článkami batérie
Vo viacčlánkových batériových súpravách, najmä v tých s vysokonapäťovými konfiguráciami, ako sú elektrické vozidlá, je vyváženie napätia medzi článkami kľúčové. BMS je zodpovedný za zabezpečenie rovnováhy všetkých buniek v balení. Ak BMS zlyhá, niektoré články sa môžu prebiť, zatiaľ čo iné zostanú podbité. V systémoch s viacerými batériovými reťazcami táto nerovnováha nielen znižuje celkovú účinnosť, ale predstavuje aj bezpečnostné riziko. Najmä prebitým článkom hrozí prehriatie, ktoré môže spôsobiť ich katastrofálne zlyhanie.
4. Výpadok napájania alebo znížená účinnosť
Zlyhanie BMS môže viesť k zníženiu účinnosti alebo dokonca k úplnému výpadku napájania. Bez správneho riadenia napätia, teploty a vyváženia článkov sa systém môže vypnúť, aby sa zabránilo ďalšiemu poškodeniu. V aplikáciách, kde sa používajú reťazce vysokonapäťových batérií, ako sú elektrické vozidlá alebo priemyselné skladovanie energie, by to mohlo viesť k náhlej strate energie, čo predstavuje značné bezpečnostné riziko. Napríklad ternárna lítiová batéria sa môže neočakávane vypnúť, keď je elektrické vozidlo v pohybe, čo vytvára nebezpečné jazdné podmienky.
Čas odoslania: 23. septembra 2024
