Систем за управљање батеријама (BMS) игра виталну улогу у обезбеђивању безбедног и ефикасног рада литијум-јонских батерија, укључујући LFP и тернарне литијумске батерије (NCM/NCA). Његова примарна сврха је праћење и регулисање различитих параметара батерије, као што су напон, температура и струја, како би се осигурало да батерија ради у безбедним границама. BMS такође штити батерију од прекомерног пуњења, прекомерног пражњења или рада ван оптималног температурног опсега. У батеријским пакетима са више серија ћелија (низови батерија), BMS управља балансирањем појединачних ћелија. Када BMS откаже, батерија је рањива, а последице могу бити озбиљне.
1. Прекомерно пуњење или прекомерно пражњење
Једна од најважнијих функција BMS-а јесте да спречи прекомерно пуњење или прекомерно пражњење батерије. Прекомерно пуњење је посебно опасно за батерије високе густине енергије попут тернарних литијумских (NCM/NCA) батерија због њихове подложности термалном преоптерећењу. Ово се дешава када напон батерије пређе безбедне границе, стварајући вишак топлоте, што може довести до експлозије или пожара. Прекомерно пражњење, с друге стране, може проузроковати трајно оштећење ћелија, посебно код LFP батерија, које могу изгубити капацитет и показати лоше перформансе након дубоког пражњења. Код оба типа, неуспех BMS-а да регулише напон током пуњења и пражњења може довести до неповратног оштећења батеријског пакета.
2. Прегревање и термички бег
Тернарне литијумске батерије (NCM/NCA) су посебно осетљиве на високе температуре, више него LFP батерије, које су познате по бољој термичкој стабилности. Међутим, обе врсте захтевају пажљиво управљање температуром. Функционални BMS прати температуру батерије, осигуравајући да остане у безбедном опсегу. Ако BMS откаже, може доћи до прегревања, што покреће опасну ланчану реакцију која се назива термички бег. У батеријском пакету састављеном од много низова ћелија (низова батерија), термички бег може се брзо проширити из једне ћелије у другу, што доводи до катастрофалног квара. За примене високог напона попут електричних возила, овај ризик је увећан јер су густина енергије и број ћелија много већи, што повећава вероватноћу озбиљних последица.
3. Неравнотежа између ћелија батерије
Код вишећелијских батеријских пакета, посебно оних са конфигурацијама високог напона као што су електрична возила, балансирање напона између ћелија је кључно. BMS је одговоран за осигуравање да су све ћелије у пакету уравнотежене. Ако BMS откаже, неке ћелије могу постати презапуњене, док друге остану недовољно напуњене. У системима са више низова батерија, ова неравнотежа не само да смањује укупну ефикасност већ представља и безбедносну опасност. Пренапуњене ћелије су посебно у опасности од прегревања, што може довести до њиховог катастрофалног отказа.
4. Губитак праћења и евидентирања података
У сложеним батеријским системима, као што су они који се користе у складиштењу енергије или електричним возилима, BMS континуирано прати перформансе батерије, бележећи податке о циклусима пуњења, напону, температури и здрављу појединачних ћелија. Ове информације су од виталног значаја за разумевање здравља батеријских пакета. Када BMS откаже, ово критично праћење се зауставља, што онемогућава праћење колико добро ћелије у пакету функционишу. Код високонапонских батеријских система са много низова ћелија, немогућност праћења здравља ћелија може довести до неочекиваних кварова, као што су нагли губитак снаге или термички догађаји.
5. Нестанак струје или смањена ефикасност
Квар у BMS-у може довести до смањене ефикасности или чак потпуног нестанка струје. Без правилног управљањанапон, температуре и балансирања ћелија, систем се може искључити како би се спречила даља оштећења. У апликацијама гдевисоконапонске батеријске жичане цевиукључени су, попут електричних возила или индустријског складиштења енергије, то би могло довести до изненадног губитка струје, што представља значајан безбедносни ризик. На пример,тернарни литијумБатеријски пакет се може неочекивано искључити док је електрично возило у покрету, стварајући опасне услове за вожњу.
Време објаве: 11. септембар 2024.
