Hệ thống quản lý pin (BMS) đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của pin lithium-ion, bao gồm cả pin LFP và pin lithium ternary (NCM/NCA). Mục đích chính của nó là giám sát và điều chỉnh các thông số khác nhau của pin, 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, xả quá mức hoặc hoạt động ngoài phạm vi nhiệt độ tối ưu. Trong các bộ pin có nhiều chuỗi cell (chuỗi pin), BMS quản lý việc cân bằng các cell riêng lẻ. Khi BMS bị lỗi, pin sẽ trở nên dễ bị tổn thương và hậu quả có thể rất nghiêm trọng.
1. Sạc quá mức hoặc xả quá mức
Một trong những chức năng quan trọng nhất của hệ thống quản lý pin (BMS) là ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức hoặc xả quá mức. Sạc quá mức đặc biệt nguy hiểm đối với các loại pin có mật độ năng lượng cao như pin lithium ternary (NCM/NCA) vì chúng dễ bị hiện tượng quá nhiệt. Hiện tượng này xảy ra khi điện áp của pin vượt quá giới hạn an toàn, tạo ra nhiệt lượng dư thừa, có thể dẫn đến cháy nổ. Mặt khác, xả quá mức có thể gây hư hỏng vĩnh viễn cho các cell pin, đặc biệt là pin LFP, khiến chúng mất dung lượng và hoạt động kém hiệu quả sau khi xả sâu. Trong cả hai trường hợp, việc BMS không điều chỉnh được điện áp trong quá trình sạc và xả có thể dẫn đến hư hỏng không thể khắc phục đối với bộ pin.
2. Quá nhiệt và hiện tượng thoát nhiệt
Pin lithium ba thành phần (NCM/NCA) đặc biệt nhạy cảm với nhiệt độ cao, hơn hẳn so với pin LFP vốn nổi tiếng về độ ổn định nhiệt tốt hơn. Tuy nhiên, cả hai loại đều cần quản lý nhiệt độ cẩn thận. Hệ thống quản lý pin (BMS) hoạt động hiệu quả sẽ giám sát nhiệt độ của pin, đảm bảo nhiệt độ luôn nằm trong phạm vi an toàn. Nếu BMS bị lỗi, hiện tượng quá nhiệt có thể xảy ra, gây ra phản ứng dây chuyền nguy hiểm gọi là hiện tượng thoát nhiệt. Trong một bộ pin gồm nhiều chuỗi pin (chuỗi pin), hiện tượng thoát nhiệt có thể nhanh chóng lan truyền từ pin này sang pin khác, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng. Đối với các ứng dụng điện áp cao như xe điện, rủi ro này càng lớn hơn vì mật độ năng lượng và số lượng pin cao hơn nhiều, làm tăng khả năng xảy ra hậu quả nghiêm trọng.
3. Sự mất cân bằng giữa các cell pin
Trong các bộ pin đa cell, đặc biệt là những bộ pin có cấu hình điện áp cao như xe điện, việc cân bằng điện áp giữa các cell là rất quan trọng. Hệ thống quản lý pin (BMS) chịu trách nhiệm đảm bảo tất cả các cell trong bộ pin đều được cân bằng. Nếu BMS bị lỗi, một số cell có thể bị sạc quá mức trong khi các cell khác vẫn bị sạc thiếu. Trong các hệ thống có nhiều chuỗi pin, sự mất cân bằng này không chỉ làm giảm hiệu suất tổng thể mà còn tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn. Đặc biệt, các cell bị sạc quá mức có nguy cơ quá nhiệt, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng.
4. Mất khả năng giám sát và ghi nhật ký dữ liệu
Trong các hệ thống pin phức tạp, chẳng hạn như hệ thống lưu trữ năng lượng hoặc xe điện, hệ thống quản lý pin (BMS) liên tục giám sát hiệu suất pin, ghi lại dữ liệu về chu kỳ sạc, điện áp, nhiệt độ và tình trạng của từng cell pin. Thông tin này rất quan trọng để hiểu được tình trạng của các bộ pin. Khi BMS bị lỗi, quá trình giám sát quan trọng này sẽ dừng lại, khiến việc theo dõi hoạt động của các cell trong bộ pin trở nên bất khả thi. Đối với các hệ thống pin cao áp với nhiều cell mắc nối tiếp, việc không thể giám sát tình trạng của cell có thể dẫn đến các sự cố bất ngờ, chẳng hạn như mất điện đột ngột hoặc các sự cố nhiệt.
5. Sự cố mất điện hoặc hiệu suất giảm
Hệ thống quản lý pin (BMS) bị lỗi có thể dẫn đến giảm hiệu suất hoặc thậm chí mất điện hoàn toàn. Nếu không được quản lý đúng cách,điện ápDo các yếu tố như nhiệt độ và cân bằng tế bào, hệ thống có thể tự động tắt để ngăn ngừa hư hỏng thêm. Trong các ứng dụng mà...chuỗi pin cao ápNếu có sự tham gia của các hệ thống như xe điện hoặc hệ thống 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, mộtlithi tam phânBộ pin có thể tắt đột ngột khi xe điện đang di chuyển, tạo ra điều kiện lái xe nguy hiểm.
Thời gian đăng bài: 11/09/2024
