A Battery Management System (BMS) létfontosságú szerepet játszik a lítium-ion akkumulátorok biztonságos és hatékony működésének biztosításában, beleértve az LFP-t és a háromkomponensű lítium akkumulátorokat (NCM/NCA). Elsődleges célja az akkumulátor különböző paramétereinek, például feszültség, hőmérséklet és áram figyelése és szabályozása, hogy az akkumulátor biztonságos határokon belül működjön. A BMS emellett megvédi az akkumulátort a túltöltéstől, a túlmerüléstől vagy az optimális hőmérsékleti tartományon kívüli működéstől. A több cellasorozatot (akkumulátorsort) tartalmazó akkumulátorcsomagokban a BMS kezeli az egyes cellák kiegyensúlyozását. Ha a BMS meghibásodik, az akkumulátor sebezhetővé válik, és a következmények súlyosak lehetnek.
1. Túltöltés vagy túltöltés
A BMS egyik legkritikusabb funkciója, hogy megakadályozza az akkumulátor túltöltését vagy lemerülését. A túltöltés különösen veszélyes a nagy energiasűrűségű akkumulátorok, például a háromkomponensű lítium (NCM/NCA) akkumulátorok esetében, mivel érzékenyek a termikus kifutásra. Ez akkor fordul elő, ha az akkumulátor feszültsége túllépi a biztonságos határértékeket, ami túlzott hőt termel, ami robbanáshoz vagy tüzet okozhat. A túlzott kisütés viszont maradandó károsodást okozhat a cellákban, különösen az LFP akkumulátorokban, amelyek elveszíthetik kapacitásukat és gyenge teljesítményt mutathatnak a mélykisülés után. Mindkét típusnál az akkumulátoregység visszafordíthatatlan károsodását okozhatja, ha a BMS nem szabályozza a feszültséget a töltés és a kisütés során.
2. Túlmelegedés és termikus kifutás
A háromkomponensű lítium akkumulátorok (NCM/NCA) különösen érzékenyek a magas hőmérsékletre, jobban, mint az LFP akkumulátorok, amelyek jobb hőstabilitásukról ismertek. Mindazonáltal mindkét típus gondos hőmérséklet-szabályozást igényel. A működőképes BMS figyeli az akkumulátor hőmérsékletét, így biztosítva, hogy a biztonságos tartományon belül maradjon. Ha a BMS meghibásodik, túlmelegedés léphet fel, ami veszélyes láncreakciót válthat ki, amelyet termikus kifutásnak neveznek. A sok cellasorozatból (akkumulátorsorból) álló akkumulátorcsomagban a hőkifutás gyorsan átterjedhet egyik celláról a másikra, ami katasztrofális meghibásodáshoz vezethet. A nagyfeszültségű alkalmazások, például az elektromos járművek esetében ez a kockázat megnő, mivel az energiasűrűség és a cellák száma sokkal magasabb, ami növeli a súlyos következmények valószínűségét.
3. Kiegyensúlyozatlanság az akkumulátorcellák között
A többcellás akkumulátorcsomagokban, különösen a nagyfeszültségű konfigurációkban, például az elektromos járművekben, kulcsfontosságú a cellák közötti feszültség kiegyenlítése. A BMS felelős azért, hogy a csomagban lévő összes cella egyensúlyban legyen. Ha a BMS meghibásodik, egyes cellák túltöltése, míg mások alultöltése előfordulhat. A több akkumulátorsorral rendelkező rendszerekben ez az egyensúlyhiány nemcsak az általános hatékonyságot csökkenti, hanem biztonsági kockázatot is jelent. Különösen a túltöltött cellák fenyegetik a túlmelegedés veszélyét, ami katasztrofális meghibásodást okozhat.
4. A megfigyelés és az adatnaplózás elvesztése
A komplex akkumulátorrendszerekben, például az energiatárolókban vagy az elektromos járművekben használt rendszerekben, a BMS folyamatosan figyeli az akkumulátor teljesítményét, naplózza a töltési ciklusokat, a feszültséget, a hőmérsékletet és az egyes cellák állapotát. Ez az információ létfontosságú az akkumulátoregységek állapotának megértéséhez. Amikor a BMS meghibásodik, ez a kritikus figyelés leáll, és lehetetlenné teszi annak nyomon követését, hogy a csomagban lévő cellák mennyire működnek jól. A sok cellasorozatot tartalmazó nagyfeszültségű akkumulátorrendszerek esetében a cella állapotának figyelésének képtelensége váratlan meghibásodásokhoz, például hirtelen áramkimaradáshoz vagy hőhatásokhoz vezethet.
5. Áramkimaradás vagy csökkent hatásfok
A meghibásodott BMS a hatékonyság csökkenését vagy akár teljes áramkimaradást is eredményezhet. Megfelelő kezelése nélkülfeszültség, hőmérséklet és cellakiegyensúlyozás esetén a rendszer leállhat a további károsodás elkerülése érdekében. Olyan alkalmazásokban, aholnagyfeszültségű akkumulátor húrokaz elektromos járművekhez vagy az ipari energiatárolókhoz, ez hirtelen áramkimaradáshoz vezethet, ami jelentős biztonsági kockázatot jelent. Például aháromkomponensű lítiumAz akkumulátorcsomag váratlanul leállhat, miközben egy elektromos jármű mozgásban van, veszélyes vezetési körülményeket teremtve.
Feladás időpontja: 2024.09.11
