Akumulatora pārvaldības sistēma (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 šūnu sērijām (akumulatoru virknēm) BMS pārvalda atsevišķu šūnu balansēšanu. Ja BMS neizdodas, akumulators kļūst neaizsargāts, un sekas var būt nopietnas.
1. Pārlādēšana vai pārmērīga izlāde
Viena no svarīgākajām akumulatora vadības sistēmas (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 nekontrolējamai pārslodzei. Tas notiek, ja akumulatora spriegums pārsniedz drošās robežas, radot pārmērīgu siltumu, kas var izraisīt sprādzienu vai ugunsgrēku. Savukārt pārlādēšana var radīt neatgriezeniskus bojājumus elementiem, īpašiLFP baterijas, kas pēc dziļas izlādes var zaudēt kapacitāti un uzrādīt sliktu veiktspēju. Abos veidos BMS nespēja regulēt spriegumu uzlādes un izlādes laikā var izraisīt akumulatora bloka neatgriezeniskus bojājumus.
2. Pārkaršana un termiskā pārslodze
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. Strāvas padeves pārtraukums vai samazināta efektivitāte
Bojāta BMS sistēma var izraisīt efektivitātes samazināšanos vai pat pilnīgu strāvas padeves pārtraukumu. Bez pienācīgas sprieguma, temperatūras un šūnu balansēšanas pārvaldības sistēma var izslēgties, lai novērstu turpmākus bojājumus. Lietojumos, kuros ir iesaistītas augstsprieguma akumulatoru virknes, piemēram, elektrotransportlīdzekļos vai rūpnieciskās enerģijas uzkrāšanas sistēmās, tas var izraisīt pēkšņu strāvas padeves zudumu, radot ievērojamus drošības riskus. Piemēram, trīskāršais litija akumulatoru bloks var negaidīti izslēgties, kamēr elektrotransportlīdzekļš ir kustībā, radot bīstamus braukšanas apstākļus.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 23. septembris
