Sistem za upravljanje baterij (BMS)igra ključno vlogo pri zagotavljanju varnega in učinkovitega delovanja litij-ionskih baterij, vključno z LFP in ternarnimi litijevimi baterijami (NCM/NCA). Njegov glavni namen je spremljanje in regulacija različnih parametrov baterije, kot so napetost, temperatura in tok, da se zagotovi delovanje baterije znotraj varnih meja. BMS ščiti baterijo tudi pred prekomernim polnjenjem, prekomernim praznjenjem ali delovanjem izven optimalnega temperaturnega območja. V baterijskih sklopih z več nizi celic (baterijskimi nizi) BMS upravlja uravnoteženje posameznih celic. Ko BMS odpove, je baterija ranljiva, posledice pa so lahko hude.
1. Prekomerno polnjenje ali prekomerno praznjenje
Ena najpomembnejših funkcij sistema za upravljanje stavb (BMS) je preprečevanje prekomernega polnjenja ali prekomernega praznjenja baterije. Prekomerno polnjenje je še posebej nevarno za baterije z visoko energijsko gostoto, kot so ternarne litijeve baterije (NCM/NCA), zaradi njihove dovzetnosti za toplotni odboj. Do tega pride, ko napetost baterije preseže varne meje, kar povzroči prekomerno segrevanje, kar lahko povzroči eksplozijo ali požar. Prekomerno praznjenje pa lahko povzroči trajno poškodbo celic, zlasti v ...LFP baterije, ki lahko po globokem praznjenju izgubijo kapaciteto in slabo delujejo. Pri obeh vrstah lahko nezmožnost sistema BMS, da bi med polnjenjem in praznjenjem uravnaval napetost, povzroči nepopravljivo škodo na baterijskem sklopu.
2. Pregrevanje in termični pobeg
Ternarne litijeve baterije (NCM/NCA) so še posebej občutljive na visoke temperature, bolj kot baterije LFP, ki so znane po boljši toplotni stabilnosti. Vendar pa obe vrsti zahtevata skrbno upravljanje temperature. Delujoč sistem BMS spremlja temperaturo baterije in zagotavlja, da ostane znotraj varnega območja. Če BMS odpove, lahko pride do pregrevanja, kar sproži nevarno verižno reakcijo, imenovano toplotni pobeg. V baterijskem sklopu, sestavljenem iz številnih nizov celic (baterijskih nizov), se lahko toplotni pobeg hitro širi iz ene celice v drugo, kar vodi do katastrofalne okvare. Pri visokonapetostnih aplikacijah, kot so električna vozila, se to tveganje poveča, ker sta gostota energije in število celic veliko večja, kar povečuje verjetnost hudih posledic.
3. Neravnovesje med baterijskimi celicami
V večceličnih baterijskih sklopih, zlasti tistih z visokonapetostnimi konfiguracijami, kot so električna vozila, je uravnoteženje napetosti med celicami ključnega pomena. BMS je odgovoren za zagotavljanje uravnoteženosti vseh celic v sklopu. Če BMS odpove, se lahko nekatere celice prenapolnijo, druge pa ostanejo premalo napolnjene. V sistemih z več baterijskimi nizi to neravnovesje ne le zmanjša splošno učinkovitost, temveč predstavlja tudi varnostno tveganje. Prenapolnjene celice so še posebej ogrožene zaradi pregrevanja, kar lahko povzroči njihovo katastrofalno odpoved.
4. Izpad električne energije ali zmanjšana učinkovitost
Okvara sistema BMS lahko povzroči zmanjšano učinkovitost ali celo popoln izpad napajanja. Brez ustreznega upravljanja napetosti, temperature in uravnoteženja celic se lahko sistem izklopi, da prepreči nadaljnjo škodo. V aplikacijah, kjer so vključene visokonapetostne baterijske verige, kot so električna vozila ali industrijski shranjevalniki energije, lahko to povzroči nenadno izgubo napajanja, kar predstavlja znatno varnostno tveganje. Na primer, ternarni litijev baterijski sklop se lahko nepričakovano izklopi med vožnjo električnega vozila, kar ustvari nevarne vozne razmere.
Čas objave: 23. september 2024
