Система керування акумулятором (BMS)відіграє життєво важливу роль у забезпеченні безпечної та ефективної роботи літій-іонних батарей, у тому числі LFP і потрійних літієвих батарей (NCM/NCA). Його основна мета — контролювати та регулювати різні параметри батареї, такі як напруга, температура та сила струму, щоб забезпечити роботу батареї в безпечних межах. BMS також захищає акумулятор від перезаряду, надмірного розряду або роботи за межами оптимального температурного діапазону. В акумуляторних блоках із декількома серіями елементів (ланцюжками акумуляторів) BMS керує балансуванням окремих елементів. Коли BMS виходить з ладу, акумулятор залишається вразливим, і наслідки можуть бути серйозними.
1. Перезаряд або надмірна розрядка
Однією з найважливіших функцій BMS є запобігання перезарядженню або надмірному розряду акумулятора. Перезарядження особливо небезпечне для акумуляторів з високою щільністю енергії, таких як трикомпонентні літієві (NCM/NCA), через їх чутливість до теплових розбігів. Це відбувається, коли напруга акумулятора перевищує безпечні межі, утворюючи надмірне тепло, що може призвести до вибуху або пожежі. З іншого боку, надмірне розрядження може призвести до постійного пошкодження клітин, особливо вАкумулятори LFP, який може втратити ємність і продемонструвати низьку продуктивність після глибоких розрядів. В обох типах нездатність BMS регулювати напругу під час заряджання та розряджання може призвести до незворотного пошкодження акумуляторної батареї.
2. Перегрів і теплова втеча
Потрійні літієві батареї (NCM/NCA) особливо чутливі до високих температур, більше ніж батареї LFP, які відомі кращою термічною стабільністю. Однак обидва типи вимагають ретельного контролю температури. Функціональна BMS відстежує температуру батареї, гарантуючи, що вона залишається в безпечному діапазоні. Якщо система BMS виходить з ладу, може статися перегрів, що спровокує небезпечну ланцюгову реакцію, яка називається тепловим відходом. У акумуляторній батареї, що складається з багатьох рядів елементів (ланцюгів батареї), теплова розбіжність може швидко поширюватися від одного елемента до наступного, що призводить до катастрофічної несправності. Для пристроїв високої напруги, таких як електромобілі, цей ризик збільшується, оскільки щільність енергії та кількість клітин набагато вищі, що збільшує ймовірність серйозних наслідків.
3. Дисбаланс між елементами батареї
У багатоелементних акумуляторних блоках, особливо в конфігураціях з високою напругою, таких як електричні транспортні засоби, балансування напруги між елементами має вирішальне значення. BMS відповідає за те, щоб усі клітини в пакеті були збалансованими. Якщо BMS виходить з ладу, деякі елементи можуть бути перезаряджені, а інші залишаться недостатньо зарядженими. У системах з декількома батареями цей дисбаланс не тільки знижує загальну ефективність, але й створює загрозу безпеці. Особливо перезаряджені елементи піддаються ризику перегріву, що може призвести до їх катастрофічної несправності.
4. Збій живлення або зниження ефективності
Збій BMS може призвести до зниження ефективності або навіть повного збою живлення. Без належного керування напругою, температурою та балансуванням елементів система може вимкнутися, щоб запобігти подальшому пошкодженню. У додатках, де використовуються високовольтні батареї, як-от електромобілі чи промислові накопичувачі енергії, це може призвести до раптової втрати живлення, створюючи значні ризики для безпеки. Наприклад, потрійна літієва батарея може несподівано вимкнутися під час руху електромобіля, створюючи небезпечні умови водіння.
Час публікації: 23 вересня 2024 р
