Hệ thống quản lý pin (BMS) đóng 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 ba loại (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 dãy ô (chuỗi pin), BMS quản lý việc cân bằng từng ô riêng lẻ. Khi BMS bị lỗi, pin sẽ dễ bị tổn thương và hậu quả có thể nghiêm trọng.
1. Sạc quá mức hoặc xả quá mức
Một trong những chức năng quan trọng nhất của BMS là ngăn chặn pin bị sạc quá mức hoặc xả quá mức. Việc sạc quá mức đặc biệt nguy hiểm đối với các loại pin có mật độ năng lượng cao như lithium bậc ba (NCM/NCA) vì chúng dễ bị thoát nhiệt. Điều này xảy ra khi điện áp của pin vượt quá giới hạn an toàn, tạo ra nhiệt lượng quá mức, có thể dẫn đến nổ hoặc cháy. Mặt khác, việc xả quá mức có thể gây hư hỏng vĩnh viễn cho các tế bào, đặc biệt là ở pin LFP, có thể mất dung lượng và hoạt động kém sau khi xả sâu. Ở cả hai loại, việc BMS không điều chỉnh được điện áp trong quá trình sạc và xả có thể dẫn đến hư hỏng không thể phục hồi cho bộ pin.
2. Quá nóng và thoát nhiệt
Pin lithium bậc ba (NCM/NCA) đặc biệt nhạy cảm với nhiệt độ cao, hơn cả pin LFP, vốn được biết đến với độ ổn định nhiệt tốt hơn. Tuy nhiên, cả hai loại đều yêu cầu quản lý nhiệt độ cẩn thận. BMS chức năng giám sát nhiệt độ của pin, đảm bảo pin 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 thoát nhiệt. Trong một bộ pin gồm nhiều dãy ô (chuỗi pin), sự thoát nhiệt có thể nhanh chóng lan truyền từ ô này sang ô khác, dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng. Đối với các ứng dụng điện áp cao như xe điện, rủi ro này càng tăng cao vì mật độ năng lượng và số lượng tế bào cao hơn nhiều, làm tăng khả năng xảy ra hậu quả nghiêm trọng.
3. Mất cân bằng giữa các cell pin
Trong các bộ pin nhiều cell, đặc biệt là những loại có cấu hình điện áp cao như xe điện, việc cân bằng điện áp giữa các cell là rất quan trọng. BMS chịu trách nhiệm đảm bảo tất cả các ô trong gói được cân bằng. Nếu BMS bị lỗi, một số ô có thể bị sạc quá mức trong khi các ô khác vẫn bị sạc dưới mức. Trong các hệ thống có nhiều chuỗi pin, sự mất cân bằng này không chỉ làm giảm hiệu suất tổng thể mà còn gây nguy hiểm về an toàn. Đặc biệt, các tế bào được sạc quá mức có nguy cơ bị quá nhiệt, có thể khiến chúng bị hỏng nghiêm trọng.
4. Mất giám sát và ghi dữ liệu
Trong các hệ thống pin phức tạp, chẳng hạn như hệ thống được sử dụng trong bộ lưu trữ năng lượng hoặc xe điện, BMS liên tục theo dõi hiệu suất của pin, ghi dữ liệu về chu kỳ sạc, điện áp, nhiệt độ và tình trạng của từng tế bào. Thông tin này rất quan trọng để hiểu được tình trạng của bộ pin. Khi BMS bị lỗi, quá trình giám sát quan trọng này sẽ dừng lại, khiến không thể theo dõi xem các tế bào trong gói hoạt động tốt như thế nào. Đối với hệ thống pin điện áp cao có nhiều dãy cell, việc không thể theo dõi tình trạng của cell có thể dẫn đến những hỏng hóc không mong muốn, chẳng hạn như mất điện đột ngột hoặc hiện tượng nhiệt.
5. Mất điện hoặc giảm hiệu suất
BMS bị lỗi có thể dẫn đến giảm hiệu quả hoặc thậm chí mất điện toàn bộ. Nếu không có sự quản lý thích hợpđiện 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 đódây pin điện áp caocó liên quan, như xe điện hoặc bộ 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, mộtlithium bậc babộ pin có thể tắt đột ngột khi xe điện đang chuyển động, tạo ra điều kiện lái xe nguy hiểm.
Thời gian đăng: Sep-11-2024
