ბატარეის მართვის სისტემა (BMS) სასიცოცხლო როლს ასრულებს ლითიუმ-იონური აკუმულატორების, მათ შორის LFP და სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორების (NCM/NCA) უსაფრთხო და ეფექტური მუშაობის უზრუნველყოფაში. მისი ძირითადი დანიშნულებაა ბატარეის სხვადასხვა პარამეტრის, როგორიცაა ძაბვა, ტემპერატურა და დენი, მონიტორინგი და რეგულირება, რათა უზრუნველყოს ბატარეის უსაფრთხო ზღვრებში მუშაობა. BMS ასევე იცავს აკუმულატორს გადატვირთვისგან, გადატვირთვისგან ან ოპტიმალური ტემპერატურის დიაპაზონის მიღმა მუშაობისგან. ელემენტების მრავალი სერიის (აკუმულატორის სტრიქონების) მქონე აკუმულატორულ პაკეტებში, BMS მართავს ცალკეული უჯრედების დაბალანსებას. როდესაც BMS გაფუჭდება, აკუმულატორი დაუცველი რჩება და შედეგები შეიძლება მძიმე იყოს.
1. გადაჭარბებული დატენვა ან ზედმეტი განმუხტვა
BMS-ის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა აკუმულატორის გადატვირთვის ან გადატვირთვის თავიდან აცილება. გადაჭარბებული დატენვა განსაკუთრებით საშიშია მაღალი ენერგიის სიმკვრივის აკუმულატორებისთვის, როგორიცაა სამმაგი ლითიუმის (NCM/NCA), თერმული გადინებისადმი მათი მგრძნობელობის გამო. ეს ხდება მაშინ, როდესაც აკუმულატორის ძაბვა აღემატება უსაფრთხო ზღვარს, წარმოქმნის ზედმეტ სითბოს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება ან ხანძარი. მეორეს მხრივ, ზედმეტმა განმუხტვამ შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების მუდმივი დაზიანება, განსაკუთრებით LFP აკუმულატორებში, რომლებმაც შეიძლება დაკარგონ სიმძლავრე და გამოიჩინონ ცუდი მუშაობა ღრმა განმუხტვის შემდეგ. ორივე ტიპის შემთხვევაში, BMS-ის მიერ დატენვისა და განმუხტვის დროს ძაბვის რეგულირების შეუძლებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს აკუმულატორის ბლოკის შეუქცევადი დაზიანება.
2. გადახურება და თერმული გაქცევა
სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორები (NCM/NCA) განსაკუთრებით მგრძნობიარეა მაღალი ტემპერატურის მიმართ, უფრო მეტად, ვიდრე LFP აკუმულატორები, რომლებიც ცნობილია უკეთესი თერმული სტაბილურობით. თუმცა, ორივე ტიპი საჭიროებს ტემპერატურის ფრთხილად მართვას. ფუნქციონალური BMS აკონტროლებს აკუმულატორის ტემპერატურას, რათა უზრუნველყოს მისი უსაფრთხო დიაპაზონში შენარჩუნება. თუ BMS გაფუჭდება, შეიძლება მოხდეს გადახურება, რაც გამოიწვევს სახიფათო ჯაჭვურ რეაქციას, რომელსაც თერმული გაქცევა ეწოდება. აკუმულატორის პაკეტში, რომელიც შედგება უჯრედების (აკუმულატორების სტრიქონების) მრავალი სერიისგან, თერმული გაქცევა შეიძლება სწრაფად გავრცელდეს ერთი უჯრედიდან მეორეზე, რაც გამოიწვევს კატასტროფულ უკმარისობის განვითარებას. მაღალი ძაბვის აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ელექტრომობილები, ეს რისკი იზრდება, რადგან ენერგიის სიმკვრივე და უჯრედების რაოდენობა გაცილებით მაღალია, რაც ზრდის მძიმე შედეგების ალბათობას.
3. დისბალანსი ბატარეის ელემენტებს შორის
მრავალუჯრედიან აკუმულატორულ პაკეტებში, განსაკუთრებით მაღალი ძაბვის კონფიგურაციის მქონეებში, როგორიცაა ელექტრომობილები, უჯრედებს შორის ძაბვის დაბალანსება უმნიშვნელოვანესია. BMS პასუხისმგებელია პაკეტში არსებული ყველა უჯრედის დაბალანსების უზრუნველყოფაზე. თუ BMS გაფუჭდება, ზოგიერთი უჯრედი შეიძლება ზედმეტად დაიტენოს, ზოგი კი არასაკმარისად დატენილი დარჩეს. სისტემებში, სადაც აკუმულატორების მრავალი ჯაჭვია, ეს დისბალანსი არა მხოლოდ ამცირებს საერთო ეფექტურობას, არამედ საფრთხეს უქმნის უსაფრთხოებას. განსაკუთრებით ზედმეტად დატენილ უჯრედებს აქვთ გადახურების რისკი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მათი კატასტროფული გაფუჭება.
4. მონიტორინგისა და მონაცემთა აღრიცხვის დაკარგვა
კომპლექსურ აკუმულატორულ სისტემებში, როგორიცაა ენერგიის დაგროვების ან ელექტრომობილებში გამოყენებული აკუმულატორები, BMS განუწყვეტლივ აკონტროლებს აკუმულატორის მუშაობას, აღრიცხავს მონაცემებს დატენვის ციკლების, ძაბვის, ტემპერატურისა და ცალკეული უჯრედის მდგომარეობის შესახებ. ეს ინფორმაცია სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია აკუმულატორების ბლოკების მდგომარეობის გასაგებად. როდესაც BMS გაფუჭდება, ეს კრიტიკული მონიტორინგი წყდება, რაც შეუძლებელს ხდის ბლოკში არსებული უჯრედების მუშაობის თვალყურის დევნებას. მაღალი ძაბვის აკუმულატორის სისტემებისთვის, რომლებსაც აქვთ უჯრედების მრავალი სერია, უჯრედების მდგომარეობის მონიტორინგის შეუძლებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს მოულოდნელი გაუმართაობა, როგორიცაა ენერგიის უეცარი გათიშვა ან თერმული მოვლენები.
5. ელექტროენერგიის გათიშვა ან ეფექტურობის შემცირება
BMS-ის გაუმართაობამ შეიძლება გამოიწვიოს ეფექტურობის შემცირება ან ელექტროენერგიის სრული გათიშვაც კი. სათანადო მართვის გარეშეძაბვა, ტემპერატურისა და უჯრედების დაბალანსების შემთხვევაში, სისტემა შეიძლება გამოირთოს შემდგომი დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. იმ აპლიკაციებში, სადაცმაღალი ძაბვის ბატარეის სიმებიისეთ შემთხვევებში, როდესაც საქმე ეხება ელექტრომობილებს ან სამრეწველო ენერგიის დაგროვებას, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ელექტროენერგიის უეცარი გათიშვა, რაც მნიშვნელოვან უსაფრთხოების რისკებს წარმოადგენს. მაგალითად,სამმაგი ლითიუმიელექტრომობილის მოძრაობისას აკუმულატორის პაკეტი შეიძლება მოულოდნელად გამოირთოს, რაც საშიშ მართვის პირობებს შექმნის.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 11 სექტემბერი
