Un sistem de management al bateriei (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 supra-descărcare
Una dintre cele mai critice funcții ale unui BMS este aceea 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 înbaterii LFP, care poate pierde capacitatea și poate 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. Pana de curent sau eficienta redusa
Un BMS eșuat poate duce la o eficiență redusă sau chiar la o întrerupere totală a curentului. Fără o gestionare adecvată a tensiunii, temperaturii și echilibrării celulelor, sistemul se poate opri pentru a preveni deteriorarea ulterioară. În aplicațiile în care sunt implicate șiruri de baterii de înaltă tensiune, cum ar fi vehiculele electrice sau stocarea de energie industrială, acest lucru ar putea duce la o pierdere bruscă de putere, prezentând riscuri semnificative pentru siguranță. De exemplu, un acumulator ternar cu litiu se poate opri în mod neașteptat în timp ce un vehicul electric este în mișcare, creând condiții de conducere periculoase.
Ora postării: 23-sept-2024
