Un sistema de xestión de baterías (BMS) desempeña un papel vital para garantir o funcionamento seguro e eficiente das baterías de ións de litio, incluídas as baterías LFP e as baterías de litio ternarias (NCM/NCA). O seu propósito principal é supervisar e regular varios parámetros da batería, como a tensión, a temperatura e a corrente, para garantir que a batería funcione dentro dos límites seguros. O BMS tamén protexe a batería de sobrecargas, descargas excesivas ou funcionamento fóra do seu rango de temperatura óptimo. Nos paquetes de baterías con varias series de celas (cadeas de baterías), o BMS xestiona o equilibrio das celas individuais. Cando o BMS falla, a batería queda vulnerable e as consecuencias poden ser graves.
1. Sobrecarga ou sobredescarga
Unha das funcións máis importantes dun BMS é evitar que a batería se sobrecargue ou se descargue en exceso. A sobrecarga é especialmente perigosa para as baterías de alta densidade de enerxía como as de litio ternario (NCM/NCA) debido á súa susceptibilidade á fuga térmica. Isto ocorre cando a tensión da batería supera os límites seguros, xerando un exceso de calor que podería provocar unha explosión ou un incendio. A sobrecarga, por outra banda, pode causar danos permanentes nas celas, especialmente nas baterías LFP, que poden perder capacidade e presentar un rendemento deficiente despois de descargas profundas. En ambos os tipos, o fallo do BMS para regular a tensión durante a carga e a descarga pode provocar danos irreversibles na batería.
2. Sobrequecemento e fuga térmica
As baterías de litio ternarias (NCM/NCA) son particularmente sensibles ás altas temperaturas, máis que as baterías LFP, que son coñecidas por ter unha mellor estabilidade térmica. Non obstante, ambos os tipos requiren unha xestión coidadosa da temperatura. Un BMS funcional monitoriza a temperatura da batería, garantindo que se manteña dentro dun rango seguro. Se o BMS falla, pode producirse un sobrequecemento, o que desencadea unha perigosa reacción en cadea chamada fuga térmica. Nun paquete de baterías composto por moitas series de celas (cadeas de baterías), a fuga térmica pode propagarse rapidamente dunha cela a outra, o que leva a unha falla catastrófica. Para aplicacións de alta tensión como os vehículos eléctricos, este risco magnificase porque a densidade de enerxía e o número de celas son moito maiores, o que aumenta a probabilidade de consecuencias graves.
3. Desequilibrio entre as celas da batería
Nos paquetes de baterías multicelulares, especialmente aqueles con configuracións de alta tensión como os vehículos eléctricos, equilibrar a tensión entre as celas é crucial. O BMS é o responsable de garantir que todas as celas dun paquete estean equilibradas. Se o BMS falla, algunhas celas poden sobrecargarse mentres que outras permanecen subcargadas. Nos sistemas con varias cadeas de baterías, este desequilibrio non só reduce a eficiencia xeral, senón que tamén supón un risco para a seguridade. As celas sobrecargadas, en particular, corren o risco de sobrequecemento, o que pode provocar que fallen catastróficamente.
4. Perda de monitorización e rexistro de datos
En sistemas de baterías complexos, como os que se empregan no almacenamento de enerxía ou nos vehículos eléctricos, un BMS monitoriza continuamente o rendemento da batería, rexistrando datos sobre os ciclos de carga, a voltaxe, a temperatura e o estado de cada cela. Esta información é vital para comprender o estado dos paquetes de baterías. Cando o BMS falla, esta monitorización crítica detense, o que fai imposible rastrexar o bo funcionamento das celas do paquete. Para os sistemas de baterías de alta voltaxe con moitas series de celas, a incapacidade de monitorizar o estado das celas podería provocar fallos inesperados, como perdas de enerxía bruscas ou eventos térmicos.
5. Fallo de enerxía ou eficiencia reducida
Un BMS avariado pode provocar unha eficiencia reducida ou mesmo unha falla total da subministración eléctrica. Sen unha xestión axeitada devoltaxe, a temperatura e o equilibrio das celas, o sistema pode apagarse para evitar máis danos. En aplicacións ondecadeas de baterías de alta tensiónestán implicados, como os vehículos eléctricos ou o almacenamento de enerxía industrial, isto podería provocar unha perda repentina de enerxía, o que supón riscos significativos para a seguridade. Por exemplo, unlitio ternarioA batería pode desactivarse inesperadamente mentres un vehículo eléctrico está en movemento, o que crea condicións de condución perigosas.
Data de publicación: 11 de setembro de 2024
