ბატარეის მართვის სისტემა (BMS) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ლითიუმ-იონური ბატარეების, მათ შორის LFP და სამჯერადი ლითიუმის ბატარეების (NCM/NCA) უსაფრთხო და ეფექტური მუშაობის უზრუნველსაყოფად. მისი ძირითადი დანიშნულებაა ბატარეის სხვადასხვა პარამეტრის მონიტორინგი და რეგულირება, როგორიცაა ძაბვა, ტემპერატურა და დენი, რათა უზრუნველყოს ბატარეის მუშაობა უსაფრთხო ლიმიტებში. BMS ასევე იცავს ბატარეას გადატვირთვის, გადატვირთვისგან ან ოპტიმალური ტემპერატურის დიაპაზონის მიღმა მუშაობისგან. ბატარეის პაკეტებში უჯრედების მრავალი სერიით (ბატარეის სიმები), BMS მართავს ცალკეული უჯრედების დაბალანსებას. როდესაც BMS მარცხდება, ბატარეა რჩება დაუცველი და შედეგები შეიძლება იყოს მძიმე.
1. გადატვირთვა ან გადატვირთვა
BMS-ის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა ბატარეის გადატვირთვის ან ზედმეტად დატენვის თავიდან აცილება. გადატვირთვა განსაკუთრებით საშიშია მაღალი ენერგეტიკული სიმკვრივის ბატარეებისთვის, როგორიცაა სამჯერადი ლითიუმი (NCM/NCA), თერმული გაქცევისადმი მათი მგრძნობელობის გამო. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ბატარეის ძაბვა აღემატება უსაფრთხო ლიმიტებს, წარმოქმნის ზედმეტ სითბოს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება ან ხანძარი. მეორეს მხრივ, გადაჭარბებულმა განმუხტვამ შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების მუდმივი დაზიანება, განსაკუთრებით LFP ბატარეებში, რამაც შეიძლება დაკარგოს სიმძლავრე და გამოავლინოს ცუდი შესრულება ღრმა განმუხტვის შემდეგ. ორივე ტიპის შემთხვევაში, BMS-ის წარუმატებლობამ ძაბვის რეგულირება დატენვისა და განმუხტვის დროს შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის შეუქცევადი დაზიანება.
2. გადახურება და თერმული გაქცევა
სამჯერადი ლითიუმის ბატარეები (NCM/NCA) განსაკუთრებით მგრძნობიარეა მაღალი ტემპერატურის მიმართ, უფრო მეტად ვიდრე LFP ბატარეები, რომლებიც ცნობილია უკეთესი თერმული სტაბილურობით. თუმცა, ორივე ტიპი მოითხოვს ფრთხილად ტემპერატურის მართვას. ფუნქციური BMS აკონტროლებს ბატარეის ტემპერატურას და უზრუნველყოფს მის უსაფრთხო დიაპაზონში ყოფნას. თუ BMS ვერ ხერხდება, შეიძლება მოხდეს გადახურება, რამაც გამოიწვიოს საშიში ჯაჭვური რეაქცია, რომელსაც ეწოდება თერმული გაქცევა. ბატარეის პაკეტში, რომელიც შედგება უჯრედების მრავალი სერიისგან (ბატარეის სიმებისაგან), თერმული გაქცევა შეიძლება სწრაფად გავრცელდეს ერთი უჯრედიდან მეორეზე, რამაც გამოიწვიოს კატასტროფული უკმარისობა. მაღალი ძაბვის აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ელექტრო მანქანები, ეს რისკი იზრდება, რადგან ენერგიის სიმკვრივე და უჯრედების რაოდენობა გაცილებით მაღალია, რაც ზრდის მძიმე შედეგების ალბათობას.
3. დისბალანსი ბატარეის უჯრედებს შორის
მრავალუჯრედიანი ბატარეების პაკეტებში, განსაკუთრებით მაღალი ძაბვის კონფიგურაციით, როგორიცაა ელექტრო მანქანები, უჯრედებს შორის ძაბვის დაბალანსება გადამწყვეტია. BMS პასუხისმგებელია პაკეტის ყველა უჯრედის დაბალანსებაზე. თუ BMS ვერ მოხერხდება, ზოგიერთი უჯრედი შეიძლება გადატვირთული იყოს, ზოგი კი არასაკმარისად დატვირთული. მრავალჯერადი ბატარეის ძაფების მქონე სისტემებში, ეს დისბალანსი არა მხოლოდ ამცირებს საერთო ეფექტურობას, არამედ საფრთხეს უქმნის უსაფრთხოებას. განსაკუთრებით გადატვირთული უჯრედები გადახურების რისკის ქვეშ არიან, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მათი კატასტროფული უკმარისობა.
4. მონიტორინგის დაკარგვა და მონაცემთა აღრიცხვა
კომპლექსურ ბატარეის სისტემებში, როგორიცაა ენერგიის შესანახად ან ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში გამოყენებული, BMS მუდმივად აკონტროლებს ბატარეის მუშაობას, აღრიცხავს მონაცემებს დატენვის ციკლებზე, ძაბვაზე, ტემპერატურაზე და ცალკეული უჯრედების ჯანმრთელობაზე. ეს ინფორმაცია სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ბატარეის პაკეტების ჯანმრთელობის გასაგებად. როდესაც BMS მარცხდება, ეს კრიტიკული მონიტორინგი ჩერდება, რაც შეუძლებელს ხდის თვალყური ადევნოთ რამდენად კარგად ფუნქციონირებს პაკეტში არსებული უჯრედები. მაღალი ძაბვის ბატარეის სისტემებისთვის უჯრედების მრავალი სერიით, უჯრედის ჯანმრთელობის მონიტორინგის უუნარობამ შეიძლება გამოიწვიოს მოულოდნელი უკმარისობა, როგორიცაა ენერგიის მკვეთრი დაკარგვა ან თერმული მოვლენები.
5. დენის უკმარისობა ან შემცირებული ეფექტურობა
წარუმატებელი BMS შეიძლება გამოიწვიოს შემცირებული ეფექტურობა ან თუნდაც სრული ელექტროენერგიის გათიშვა. სათანადო მენეჯმენტის გარეშეძაბვის, ტემპერატურა და უჯრედის დაბალანსება, სისტემა შეიძლება დაიხუროს შემდგომი დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. აპლიკაციებში, სადაცმაღალი ძაბვის ბატარეის სიმებიჩართულია, როგორიცაა ელექტრო მანქანები ან სამრეწველო ენერგიის შენახვა, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ენერგიის უეცარი დაკარგვა, რაც საფრთხეს უქმნის უსაფრთხოებას. მაგალითად, ასამჯერადი ლითიუმიბატარეის ნაკრები შეიძლება მოულოდნელად დაიხუროს ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების მოძრაობისას, რაც ქმნის სახიფათო სატრანსპორტო პირობებს.
გამოქვეყნების დრო: სექ-11-2024
