Một hệ thống quản lý pin (BMS) đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của pin lithium-ion, bao gồm LFP và pin lithium ternary (NCM/NCA). Mục đích chính của nó là giám sát và điều chỉnh các thông số pin khác nhau, chẳng hạn như điện áp, nhiệt độ và dòng điện, để đảm bảo pin hoạt động trong giới hạn an toàn. BMS cũng bảo vệ pin khỏi bị sạc quá mức, bị giảm quá mức hoặc hoạt động ngoài phạm vi nhiệt độ tối ưu của nó. Trong các bộ pin với nhiều loạt ô (chuỗi pin), BMS quản lý sự cân bằng của các ô riêng lẻ. Khi BMS bị hỏng, pin dễ bị tổn thương và hậu quả có thể nghiêm trọng.
1. Quá tải hoặc quá tải quá mức
Một trong những chức năng quan trọng nhất của BMS là ngăn pin bị sạc quá mức hoặc bị giảm quá mức. Quá tải đặc biệt nguy hiểm đối với pin mật độ năng lượng cao như lithium ternary (NCM/NCA) vì tính nhạy cảm của chúng đối với chạy trốn nhiệt. Điều này xảy ra khi điện áp của pin vượt quá giới hạn an toàn, tạo ra nhiệt dư thừa, điều này có thể dẫn đến nổ hoặc lửa. Mặt khác, việc tắt quá mức có thể gây ra thiệt hại vĩnh viễn cho các tế bào, đặc biệt là trong pin LFP, có thể mất công suất và thể hiện hiệu suất kém sau khi xả sâu. Trong cả hai loại, BMS không điều chỉnh điện áp trong quá trình sạc và xả có thể dẫn đến thiệt hại không thể đảo ngược cho bộ pin.
2. Quá nóng và chạy trốn nhiệt
Pin lithium ternary (NCM/NCA) đặc biệt nhạy cảm với nhiệt độ cao, nhiều pin ThanLFP, được biết đến với độ ổn định nhiệt tốt hơn. Tuy nhiên, cả hai loại đều yêu cầu quản lý nhiệt độ cẩn thận. Một BMS chức năng theo dõi nhiệt độ của pin, đảm bảo nó ở trong phạm vi an toàn. Nếu BMS thất bại, quá nóng có thể xảy ra, gây ra phản ứng chuỗi nguy hiểm gọi là chạy trốn nhiệt. Trong một bộ pin bao gồm nhiều loạt tế bào (chuỗi pin), chạy bộ nhiệt có thể nhanh chóng lan truyền từ tế bào này sang tế bào tiếp theo, dẫn đến sự cố thảm khốc. Đối với các ứng dụng điện áp cao như xe điện, rủi ro này được phóng to vì mật độ năng lượng và số lượng tế bào cao hơn nhiều, làm tăng khả năng hậu quả nghiêm trọng.
3. Sự mất cân bằng giữa các tế bào pin
Trong các bộ pin đa tế bào, đặc biệt là những bộ có cấu hình điện áp cao như xe điện, việc cân bằng điện áp giữa các ô là rất quan trọng. BMS chịu trách nhiệm đảm bảo tất cả các ô trong một gói được cân bằng. Nếu BMS thất bại, một số tế bào có thể bị quá tải trong khi những tế bào khác vẫn bị sạc. Trong các hệ thống có nhiều chuỗi pin, sự mất cân bằng này không chỉ làm giảm hiệu quả tổng thể mà còn gây ra nguy cơ an toàn. Các tế bào quá mức đặc biệt có nguy cơ quá nóng, điều này có thể khiến chúng thất bại thảm hại.
4. Mất giám sát và ghi nhật ký dữ liệu
Trong các hệ thống pin phức tạp, chẳng hạn như các hệ thống được sử dụng trong lưu trữ năng lượng hoặc xe điện, BMS liên tục theo dõi hiệu suất của pin, ghi lại dữ liệu trên các chu kỳ sạc, điện áp, nhiệt độ và sức khỏe tế bào riêng lẻ. Thông tin này rất quan trọng để hiểu được sức khỏe của bộ pin. Khi BMS thất bại, giám sát quan trọng này dừng lại, khiến không thể theo dõi các tế bào trong gói hoạt động tốt như thế nào. Đối với các hệ thống pin điện áp cao với nhiều loạt tế bào, việc không có khả năng theo dõi sức khỏe của tế bào có thể dẫn đến những thất bại bất ngờ, chẳng hạn như mất điện đột ngột hoặc các sự kiện nhiệt.
5. Mất điện hoặc giảm hiệu quả
Một BMS thất bại có thể dẫn đến giảm hiệu quả hoặc thậm chí toàn bộ sự cố điện. Mà không cần quản lý đúngđiện áp, nhiệt độ và cân bằng tế bào, hệ thống có thể ngừng hoạt động để ngăn ngừa thiệt hại thêm. Trong các ứng dụng ở đâudây pin điện áp caocó liên quan, như xe điện hoặc lưu trữ năng lượng công nghiệp, điều này có thể dẫn đến mất điện đột ngột, gây ra rủi ro an toàn đáng kể. Ví dụ, aLithium ternaryGói pin có thể đóng cửa bất ngờ trong khi một chiếc xe điện đang chuyển động, tạo ra điều kiện lái xe nguy hiểm.
Thời gian đăng: Tháng 9-11-2024
