Un sistem de management al bateriilor (BMS) joacă un rol vital în asigurarea funcționării sigure și eficiente a bateriilor litiu-ion, inclusiv a bateriilor LFP și ternare cu litiu (NCM/NCA). Scopul său principal este de a monitoriza și regla diferiți parametri ai bateriei, cum ar fi tensiunea, temperatura și curentul, pentru a se asigura că bateria funcționează în limite de siguranță. BMS protejează, de asemenea, bateria de supraîncărcare, supradescărcare sau de funcționare în afara intervalului optim de temperatură. În pachetele de baterii cu mai multe serii de celule (șiruri de baterii), BMS gestionează echilibrarea celulelor individuale. Când BMS-ul eșuează, bateria rămâne vulnerabilă, iar consecințele pot fi grave.
1. Supraîncărcare sau supradescărcare
Una dintre cele mai critice funcții ale unui BMS este de a preveni supraîncărcarea sau descărcarea excesivă a bateriei. Supraîncărcarea este deosebit de periculoasă pentru bateriile cu densitate mare de energie, cum ar fi litiu ternar (NCM/NCA), din cauza susceptibilității lor la evadarea termică. Acest lucru se întâmplă atunci când tensiunea bateriei depășește limitele de siguranță, generând căldură în exces, care ar putea duce la o explozie sau incendiu. Descărcarea excesivă, pe de altă parte, poate provoca daune permanente celulelor, în special în cazul bateriilor LFP, care își pot pierde capacitatea și pot prezenta performanțe slabe după descărcări profunde. În ambele tipuri, eșecul BMS de a regla tensiunea în timpul încărcării și descărcării poate duce la deteriorarea ireversibilă a acumulatorului.
2. Supraîncălzire și fuga termică
Bateriile ternare cu litiu (NCM/NCA) sunt deosebit de sensibile la temperaturi ridicate, mai mult decât bateriile LFP, care sunt cunoscute pentru o mai bună stabilitate termică. Cu toate acestea, ambele tipuri necesită o gestionare atentă a temperaturii. Un BMS funcțional monitorizează temperatura bateriei, asigurându-se că rămâne într-un interval de siguranță. Dacă BMS-ul eșuează, poate apărea supraîncălzirea, declanșând o reacție periculoasă în lanț numită fugă termică. Într-un pachet de baterii compus din mai multe serii de celule (șiruri de baterii), fuga termică se poate propaga rapid de la o celulă la alta, ducând la defecțiuni catastrofale. Pentru aplicațiile de înaltă tensiune, cum ar fi vehiculele electrice, acest risc este amplificat deoarece densitatea energiei și numărul de celule sunt mult mai mari, crescând probabilitatea unor consecințe grave.
3. Dezechilibru între celulele bateriei
În bateriile cu mai multe celule, în special în cele cu configurații de înaltă tensiune, cum ar fi vehiculele electrice, echilibrarea tensiunii dintre celule este crucială. BMS este responsabil pentru a se asigura că toate celulele dintr-un pachet sunt echilibrate. Dacă BMS-ul eșuează, unele celule pot deveni supraîncărcate, în timp ce altele rămân subîncărcate. În sistemele cu mai multe șiruri de baterii, acest dezechilibru nu numai că reduce eficiența generală, dar prezintă și un pericol pentru siguranță. Celulele supraîncărcate, în special, sunt expuse riscului de supraîncălzire, ceea ce le poate determina defectarea catastrofală.
4. Pierderea monitorizării și înregistrării datelor
În sistemele complexe de baterii, cum ar fi cele utilizate în stocarea energiei sau în vehiculele electrice, un BMS monitorizează continuu performanța bateriei, înregistrând date despre ciclurile de încărcare, tensiune, temperatură și sănătatea celulei individuale. Aceste informații sunt vitale pentru înțelegerea stării de sănătate a acumulatorilor. Când BMS-ul eșuează, această monitorizare critică se oprește, ceea ce face imposibilă urmărirea cât de bine funcționează celulele din pachet. Pentru sistemele de baterii de înaltă tensiune cu multe serii de celule, incapacitatea de a monitoriza starea de sănătate a celulei poate duce la defecțiuni neașteptate, cum ar fi pierderea bruscă de energie sau evenimente termice.
5. Pana de curent sau eficiență redusă
Un BMS eșuat poate duce la o eficiență redusă sau chiar la o întrerupere totală a curentului. Fără un management adecvat alVoltaj, temperatura și echilibrarea celulelor, sistemul se poate opri pentru a preveni deteriorarea ulterioară. În aplicațiile în careșiruri de baterii de înaltă tensiunesunt implicate, cum ar fi vehiculele electrice sau stocarea industrială a energiei, acest lucru ar putea duce la o pierdere bruscă de putere, prezentând riscuri semnificative de siguranță. De exemplu, alitiu ternaracumulatorul se poate opri în mod neașteptat în timp ce un vehicul electric este în mișcare, creând condiții de conducere periculoase.
Ora postării: 11-sept-2024
