Akumulatora pārvaldības sistēmai (BMS) ir būtiska loma litija jonu akumulatoru, tostarp LFP un trīskāršo litija akumulatoru (NCM/NCA), drošas un efektīvas darbības nodrošināšanā. Tās galvenais mērķis ir uzraudzīt un regulēt dažādus akumulatora parametrus, piemēram, spriegumu, temperatūru un strāvu, lai nodrošinātu akumulatora darbību drošās robežās. BMS arī aizsargā akumulatoru no pārlādēšanas, pārlādēšanas vai darbības ārpus optimālā temperatūras diapazona. Akumulatoru blokos ar vairākām elementu sērijām (akumulatoru virknēm) BMS pārvalda atsevišķu elementu balansēšanu. Ja BMS neizdodas, akumulators kļūst neaizsargāts, un sekas var būt nopietnas.
1. Pārlādēšana vai pārlādēšana
Viena no svarīgākajām BMS funkcijām ir novērst akumulatora pārlādēšanu vai pārlādēšanu. Pārlādēšana ir īpaši bīstama augsta enerģijas blīvuma akumulatoriem, piemēram, trīskāršajiem litija (NCM/NCA) akumulatoriem, jo tie ir pakļauti termiskai nekontrolētai pārslodzei. Tas notiek, ja akumulatora spriegums pārsniedz drošās robežas, radot pārmērīgu siltumu, kas var izraisīt sprādzienu vai ugunsgrēku. Savukārt pārmērīga izlāde var izraisīt neatgriezeniskus šūnu bojājumus, īpaši LFP akumulatoros, kas var zaudēt ietilpību un uzrādīt sliktu veiktspēju pēc dziļas izlādes. Abos veidos BMS nespēja regulēt spriegumu uzlādes un izlādes laikā var izraisīt neatgriezeniskus akumulatora bloka bojājumus.
2. Pārkaršana un termiskā pārkaršana
Ternārie litija akumulatori (NCM/NCA) ir īpaši jutīgi pret augstām temperatūrām, vairāk nekā LFP akumulatori, kas ir pazīstami ar labāku termisko stabilitāti. Tomēr abiem veidiem ir nepieciešama rūpīga temperatūras pārvaldība. Funkcionējoša BMS uzrauga akumulatora temperatūru, nodrošinot, ka tā paliek drošā diapazonā. Ja BMS neizdodas, var rasties pārkaršana, izraisot bīstamu ķēdes reakciju, ko sauc par termisko nekontrolējamu reakciju. Akumulatora blokā, kas sastāv no daudzām šūnu rindām (akumulatoru virknēm), termiskā nekontrolējama reakcija var ātri izplatīties no vienas šūnas uz nākamo, izraisot katastrofālu kļūmi. Augstsprieguma lietojumprogrammās, piemēram, elektriskajos transportlīdzekļos, šis risks ir palielināts, jo enerģijas blīvums un šūnu skaits ir daudz lielāks, palielinot nopietnu seku iespējamību.
3. Nelīdzsvarotība starp akumulatora elementiem
Vairāku šūnu akumulatoru blokos, īpaši tādos ar augstsprieguma konfigurācijām, piemēram, elektriskajos transportlīdzekļos, sprieguma līdzsvarošana starp šūnām ir ļoti svarīga. BMS ir atbildīgs par to, lai visas bloka šūnas būtu līdzsvarotas. Ja BMS neizdodas, dažas šūnas var tikt pārlādētas, bet citas paliek nepietiekami uzlādētas. Sistēmās ar vairākām akumulatoru virknēm šī nelīdzsvarotība ne tikai samazina kopējo efektivitāti, bet arī rada drošības apdraudējumu. Īpaši pārlādētas šūnas ir pakļautas pārkaršanas riskam, kas var izraisīt to katastrofālu bojājumu.
4. Uzraudzības un datu reģistrēšanas zudums
Sarežģītās akumulatoru sistēmās, piemēram, tādās, ko izmanto enerģijas uzkrāšanā vai elektriskajos transportlīdzekļos, akumulatora pārvaldības sistēma (BMS) nepārtraukti uzrauga akumulatora veiktspēju, reģistrējot datus par uzlādes cikliem, spriegumu, temperatūru un atsevišķu elementu stāvokli. Šī informācija ir ļoti svarīga, lai izprastu akumulatoru bloku stāvokli. Kad BMS neizdodas, šī kritiskā uzraudzība tiek pārtraukta, padarot neiespējamu izsekot bloka elementu darbībai. Augstsprieguma akumulatoru sistēmās ar daudzām elementu sērijām nespēja uzraudzīt elementu stāvokli var izraisīt negaidītas kļūmes, piemēram, pēkšņu strāvas padeves pārtraukumu vai termiskus notikumus.
5. Strāvas padeves pārtraukums vai samazināta efektivitāte
Bojāta BMS sistēma var izraisīt efektivitātes samazināšanos vai pat pilnīgu strāvas padeves pārtraukumu. Bez pienācīgas tās pārvaldībasspriegums, temperatūras un šūnu balansēšanas dēļ sistēma var izslēgties, lai novērstu turpmākus bojājumus. Lietojumos, kuraugstsprieguma akumulatoru virknesir iesaistītas, piemēram, elektrotransportlīdzekļi vai rūpnieciskā enerģijas uzglabāšana, tas var izraisīt pēkšņu enerģijas padeves pārtraukumu, radot ievērojamus drošības riskus. Piemēram,trīskāršais litijsAkumulatora bloks var negaidīti izslēgties, kamēr elektrotransportlīdzeklis atrodas kustībā, radot bīstamus braukšanas apstākļus.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 11. septembris
