Система управления аккумуляторными батареями (BMS)играет важную роль в обеспечении безопасной и эффективной работы литий-ионных аккумуляторов, включая LFP и тройные литиевые аккумуляторы (NCM/NCA). Его основная цель — контролировать и регулировать различные параметры аккумулятора, такие как напряжение, температура и ток, чтобы гарантировать работу аккумулятора в безопасных пределах. BMS также защищает аккумулятор от перезарядки, чрезмерной разрядки или работы за пределами оптимального температурного диапазона. В аккумуляторных батареях с несколькими рядами ячеек (цепочками батарей) BMS управляет балансировкой отдельных ячеек. Когда BMS выходит из строя, аккумулятор остается уязвимым, и последствия могут быть серьезными.
1. Перезарядка или переразрядка
Одной из важнейших функций BMS является предотвращение перезаряда или переразряда аккумулятора. Перезаряд особенно опасен для аккумуляторов с высокой плотностью энергии, таких как тройные литиевые (NCM/NCA), из-за их восприимчивости к тепловому разгону. Это происходит, когда напряжение аккумулятора превышает безопасные пределы, генерируя избыточное тепло, что может привести к взрыву или возгоранию. С другой стороны, переразряд может привести к необратимому повреждению ячеек, особенно вLFP-аккумуляторы, которые могут терять емкость и демонстрировать плохую производительность после глубоких разрядов. В обоих типах неспособность BMS регулировать напряжение во время зарядки и разрядки может привести к необратимому повреждению аккумуляторной батареи.
2. Перегрев и тепловой разгон
Тройные литиевые батареи (NCM/NCA) особенно чувствительны к высоким температурам, в большей степени, чем батареи LFP, которые известны своей лучшей термической стабильностью. Однако оба типа требуют тщательного управления температурой. Функциональная BMS контролирует температуру батареи, гарантируя, что она остается в безопасном диапазоне. Если BMS выходит из строя, может произойти перегрев, вызывающий опасную цепную реакцию, называемую тепловым разгоном. В аккумуляторной батарее, состоящей из множества рядов ячеек (цепочек батарей), тепловой разгон может быстро распространяться от одной ячейки к другой, что приводит к катастрофическому отказу. Для высоковольтных приложений, таких как электромобили, этот риск увеличивается, поскольку плотность энергии и количество ячеек намного выше, что увеличивает вероятность серьезных последствий.
3. Дисбаланс между ячейками аккумулятора
В многоэлементных аккумуляторных батареях, особенно в тех, которые имеют конфигурации высокого напряжения, например, в электромобилях, балансировка напряжения между ячейками имеет решающее значение. BMS отвечает за обеспечение балансировки всех ячеек в батарее. Если BMS выходит из строя, некоторые ячейки могут оказаться перезаряженными, а другие — недозаряженными. В системах с несколькими рядами батарей этот дисбаланс не только снижает общую эффективность, но и представляет угрозу безопасности. В частности, перезаряженные ячейки подвержены риску перегрева, что может привести к их катастрофическому отказу.
4. Отказ электропитания или снижение эффективности
Неисправная BMS может привести к снижению эффективности или даже полному отключению питания. Без надлежащего управления напряжением, температурой и балансировкой ячеек система может отключиться, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение. В приложениях, где задействованы высоковольтные аккумуляторные батареи, например, электромобили или промышленные накопители энергии, это может привести к внезапной потере питания, что создает значительные риски для безопасности. Например, тройная литиевая аккумуляторная батарея может неожиданно отключиться во время движения электромобиля, создавая опасные условия для вождения.
Время публикации: 23-сен-2024
