Sustav upravljanja baterijama (BMS) igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnog i učinkovitog rada litij-ionskih baterija, uključujući LFP i ternarne litijeve baterije (NCM/NCA). Njegova primarna svrha je nadzirati i regulirati različite parametre baterije, kao što su napon, temperatura i struja, kako bi se osiguralo da baterija radi unutar sigurnih granica. BMS također štiti bateriju od prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja ili rada izvan optimalnog raspona temperature. U paketima baterija s više serija ćelija (nizovi baterija), BMS upravlja balansiranjem pojedinačnih ćelija. Kada BMS zakaže, baterija ostaje ranjiva, a posljedice mogu biti teške.
1. Pretjerano punjenje ili prekomjerno pražnjenje
Jedna od najkritičnijih funkcija BMS-a je sprječavanje prekomjernog punjenja ili pražnjenja baterije. Prekomjerno punjenje posebno je opasno za baterije visoke gustoće energije kao što su ternarne litijeve (NCM/NCA) zbog njihove osjetljivosti na toplinski bijeg. To se događa kada napon baterije prijeđe sigurne granice, stvarajući višak topline, što može dovesti do eksplozije ili požara. Pretjerano pražnjenje, s druge strane, može prouzročiti trajno oštećenje ćelija, posebno u LFP baterijama, koje mogu izgubiti kapacitet i pokazati lošu izvedbu nakon dubokog pražnjenja. U obje vrste, neuspjeh BMS-a da regulira napon tijekom punjenja i pražnjenja može rezultirati nepopravljivim oštećenjem baterije.
2. Pregrijavanje i toplinski bijeg
Ternarne litijeve baterije (NCM/NCA) posebno su osjetljive na visoke temperature, više nego LFP baterije, koje su poznate po boljoj toplinskoj stabilnosti. Međutim, obje vrste zahtijevaju pažljivo upravljanje temperaturom. Funkcionalni BMS prati temperaturu baterije, osiguravajući da ostane unutar sigurnog raspona. Ako BMS zakaže, može doći do pregrijavanja, izazivajući opasnu lančanu reakciju koja se naziva toplinski bijeg. U paketu baterija sastavljenom od mnogih nizova ćelija (nizovi baterija), toplinski bijeg može se brzo proširiti s jedne ćelije na drugu, što dovodi do katastrofalnog kvara. Za visokonaponske primjene kao što su električna vozila, ovaj rizik je povećan jer su gustoća energije i broj ćelija mnogo veći, povećavajući vjerojatnost ozbiljnih posljedica.
3. Neravnoteža između baterijskih ćelija
U paketima baterija s više ćelija, posebno onima s visokonaponskim konfiguracijama kao što su električna vozila, balansiranje napona između ćelija je ključno. BMS je odgovoran za osiguravanje uravnoteženosti svih ćelija u paketu. Ako BMS zakaže, neke ćelije mogu postati prenapunjene, dok druge ostaju nedovoljno napunjene. U sustavima s više nizova baterija, ova neravnoteža ne samo da smanjuje ukupnu učinkovitost, već predstavlja i sigurnosnu opasnost. Prenapunjene ćelije posebno su u opasnosti od pregrijavanja, što može uzrokovati njihov katastrofalan kvar.
4. Gubitak praćenja i bilježenja podataka
U složenim baterijskim sustavima, kao što su oni koji se koriste u pohrani energije ili električnim vozilima, BMS kontinuirano prati performanse baterije, bilježi podatke o ciklusima punjenja, naponu, temperaturi i zdravlju pojedinačnih ćelija. Ove informacije su od vitalnog značaja za razumijevanje ispravnosti baterija. Kada BMS zakaže, ovo kritično praćenje prestaje, čineći nemogućim praćenje koliko dobro stanice u paketu funkcioniraju. Za visokonaponske baterijske sustave s mnogo serija ćelija, nemogućnost praćenja zdravlja ćelija može dovesti do neočekivanih kvarova, poput naglog gubitka struje ili toplinskih događaja.
5. Nestanak struje ili smanjena učinkovitost
Neispravan BMS može rezultirati smanjenom učinkovitosti ili čak potpunim nestankom struje. Bez odgovarajućeg upravljanjanapon, temperature i balansiranja ćelija, sustav se može isključiti kako bi se spriječilo daljnje oštećenje. U aplikacijama gdjenizovi visokonaponskih baterijauključeni, poput električnih vozila ili industrijskog skladištenja energije, to bi moglo dovesti do iznenadnog gubitka snage, što predstavlja značajne sigurnosne rizike. Na primjer, aternarni litijbaterija se može neočekivano isključiti dok je električno vozilo u pokretu, stvarajući opasne uvjete za vožnju.
Vrijeme objave: 11. rujna 2024
