Un sistema de xestión de baterías (BMS) xoga un papel fundamental para garantir o funcionamento seguro e eficiente das baterías de iones de litio, incluíndo baterías LFP e ternarias de litio (NCM/NCA). O seu propósito principal é controlar e regular varios parámetros da batería, como tensión, temperatura e corrente, para asegurar que a batería funcione dentro de límites seguros. O BMS tamén protexe que a batería non sexa sobrecargada, excesivamente descargada ou que opera fóra do seu rango de temperatura óptimo. Nos paquetes de baterías con múltiples series de células (cadeas de batería), o BMS xestiona o equilibrio de células individuais. Cando o BMS falla, a batería queda vulnerable e as consecuencias poden ser graves.
1. Sobrecargamento ou exceso de desprendemento
Unha das funcións máis críticas dun BMS é evitar que a batería se sobrecargase ou desesqu. A sobrecarga é especialmente perigosa para as baterías de alta densidade de enerxía como o litio ternario (NCM/NCA) debido á súa susceptibilidade ao desbroce térmico. Isto ocorre cando a tensión da batería supera os límites seguros, xerando exceso de calor, o que podería levar a unha explosión ou lume. Por outra banda, o exceso de desacougo pode causar danos permanentes nas células, especialmente nas baterías LFP, que poden perder capacidade e presentar un mal rendemento despois de descargas profundas. En ambos os tipos, a falla de BMS de regular a tensión durante a carga e a descarga pode producir danos irreversibles no paquete de baterías.
2. Superenriquecido e desbocado térmico
As baterías de litio ternario (NCM/NCA) son especialmente sensibles ás altas temperaturas, máis que as baterías de ThanlFP, que son coñecidas pola mellor estabilidade térmica. Non obstante, ambos tipos requiren unha xestión coidada da temperatura. Un BMS funcional controla a temperatura da batería, asegurando que se manteña dentro dun rango seguro. Se o BMS falla, pode producirse un sobrecalentamento, provocando unha perigosa reacción en cadea chamada fugaz térmica. Nun paquete de baterías composto por moitas series de células (cadeas de batería), o desbastado térmico pode propagarse rapidamente dunha célula á seguinte, dando lugar a un fallo catastrófico. Para aplicacións de alta tensión como os vehículos eléctricos, este risco amplíase porque a densidade de enerxía e o reconto de células son moito maiores, aumentando a probabilidade de consecuencias graves.
3. Desequilibrio entre as células da batería
En paquetes de baterías de varias células, especialmente aqueles con configuracións de alta tensión como vehículos eléctricos, o equilibrio da tensión entre células é crucial. O BMS é o responsable de asegurarse de que todas as células dun paquete sexan equilibradas. Se o BMS falla, algunhas células poden sobrecargarse mentres outras permanecen subcargadas. Nos sistemas con varias cadeas de baterías, este desequilibrio non só reduce a eficiencia global, senón que supón un perigo de seguridade. En particular, as células sobrecargadas están en risco de superenriquecer, o que pode causar fallado catastróficamente.
4. Perda de seguimento e rexistro de datos
En sistemas de baterías complexas, como os empregados no almacenamento de enerxía ou vehículos eléctricos, un BMS monitor continuamente o rendemento da batería, os datos de rexistro en ciclos de carga, tensión, temperatura e saúde celular individual. Esta información é vital para comprender a saúde dos paquetes de baterías. Cando o BMS falla, este control crítico detense, facendo imposible o seguimento do ben que funcionan as células do paquete. Para sistemas de baterías de alta tensión con moitas series de células, a incapacidade de controlar a saúde celular podería levar a fallos inesperados, como a perda de enerxía brusca ou os eventos térmicos.
5. Falla de enerxía ou eficiencia reducida
Un BMS fallido pode producir unha eficiencia reducida ou incluso un fallo total de potencia. Sen unha xestión adecuada detensión, a temperatura e o equilibrio das células, o sistema pode pechar para evitar máis danos. En aplicacións ondecadeas de batería de alta tensiónestán implicados, como os vehículos eléctricos ou o almacenamento de enerxía industrial, isto podería levar a unha perda repentina de enerxía, supoñendo importantes riscos de seguridade. Por exemplo, aLitio ternarioO paquete de baterías pode pechar inesperadamente mentres un vehículo eléctrico está en movemento, creando condicións de condución perigosas.
Tempo de publicación: setembro 11-2024
