Rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS)gegnir lykilhlutverki í að tryggja örugga og skilvirka notkun litíum-jón rafhlöðu, þar á meðal LFP og þríþættra litíum rafhlöðu (NCM/NCA). Megintilgangur hennar er að fylgjast með og stjórna ýmsum rafhlöðubreytum, svo sem spennu, hitastigi og straumi, til að tryggja að rafhlaðan starfi innan öruggra marka. BMS kerfið verndar einnig rafhlöðuna gegn ofhleðslu, ofhleðslu eða notkun utan kjörhitastigsbils. Í rafhlöðupökkum með mörgum röðum af frumum (rafhlöðustrengjum) stýrir BMS jafnvægi einstakra frumna. Þegar BMS kerfið bilar er rafhlaðan viðkvæm og afleiðingarnar geta verið alvarlegar.
1. Ofhleðsla eða ofhleðsla
Einn mikilvægasti þáttur BMSis er að koma í veg fyrir að rafhlaðan ofhleðist eða ofhleðist. Ofhleðsla er sérstaklega hættuleg fyrir rafhlöður með mikla orkuþéttleika eins og þríþætta litíum rafhlöðu (NCM/NCA) vegna þess hve viðkvæmar þær eru fyrir hitaupphlaupi. Þetta gerist þegar spenna rafhlöðunnar fer yfir örugg mörk og myndar ofhita sem getur leitt til sprengingar eða eldsvoða. Ofhleðsla getur hins vegar valdið varanlegum skemmdum á frumunum, sérstaklega í ...LFP rafhlöður, sem getur misst afkastagetu og sýnt lélega virkni eftir djúpa útskrift. Í báðum gerðum getur bilun í BMS-kerfinu við að stjórna spennunni við hleðslu og útskrift leitt til óafturkræfra tjóna á rafhlöðupakkanum.
2. Ofhitnun og hitaupphlaup
Þrískipt litíum rafhlöður (NCM/NCA) eru sérstaklega viðkvæmar fyrir háum hita, meira en LFP rafhlöður, sem eru þekktar fyrir betri hitastöðugleika. Hins vegar þurfa báðar gerðirnar vandlega hitastjórnun. Virkt BMS kerfi fylgist með hitastigi rafhlöðunnar og tryggir að það haldist innan öruggs bils. Ef BMS kerfið bilar getur ofhitnun átt sér stað, sem veldur hættulegri keðjuverkun sem kallast hitaupphlaup. Í rafhlöðupakka sem samanstendur af mörgum röðum af frumum (rafhlöðustrengjum) getur hitaupphlaup breiðst hratt út frá einni frumu til þeirrar næstu og leitt til hörmulegra bilana. Fyrir háspennuforrit eins og rafknúin ökutæki eykst þessi hætta vegna þess að orkuþéttleikinn og frumufjöldi er mun hærri, sem eykur líkur á alvarlegum afleiðingum.
3. Ójafnvægi milli rafhlöðufrumna
Í fjölsellu rafhlöðupökkum, sérstaklega þeim sem eru með háspennustillingar eins og í rafbílum, er mikilvægt að jafna spennuna milli sellna. BMS-kerfið (BMS) ber ábyrgð á að tryggja að allar sellurnar í pakkanum séu í jafnvægi. Ef BMS-kerfið bilar geta sumar sellurnar ofhlaðist á meðan aðrar haldast undirhlaðnar. Í kerfum með mörgum rafhlöðustrengjum dregur þetta ójafnvægi ekki aðeins úr heildarnýtni heldur skapar það einnig öryggishættu. Ofhlaðnar sellurnar eru sérstaklega í hættu á ofhitnun, sem getur valdið hörmulegum bilunum.
4. Rafmagnsleysi eða minnkuð skilvirkni
Bilun í BMS getur leitt til minnkaðrar afkösts eða jafnvel algjörs rafmagnsleysis. Án réttrar stjórnunar á spennu, hitastigi og jafnvægi í rafhlöðum getur kerfið stöðvast til að koma í veg fyrir frekari skemmdir. Í forritum þar sem háspennurafhlöður eru í gangi, eins og í rafknúnum ökutækjum eða iðnaðarorkugeymslum, getur þetta leitt til skyndilegs rafmagnsleysis, sem hefur í för með sér verulega öryggisáhættu. Til dæmis getur þríhyrningslaga litíumrafhlöðupakki stöðvast óvænt á meðan rafknúið ökutæki er á hreyfingu og skapað hættulegar akstursaðstæður.
Birtingartími: 23. september 2024
