מערכת ניהול סוללות (BMS) ממלאת תפקיד חיוני בהבטחת הפעלה בטוחה ויעילה של סוללות ליתיום-יון, כולל LFP וסוללות ליתיום טרנריות (NCM/NCA). מטרתה העיקרית היא לפקח ולווסת את פרמטרי הסוללה השונים, כגון מתח, טמפרטורה וזרם, כדי להבטיח שהסוללה פועלת בגבולות בטוחים. ה- BMS גם מגן על הסוללה מפני טעון יתר, חוטף יתר או פועל מחוץ לטווח הטמפרטורה האופטימלי שלה. באריזות סוללות עם סדרות מרובות של תאים (מיתרי סוללה), ה- BMS מנהל איזון של תאים בודדים. כאשר ה- BMS נכשל, הסוללה נותרה פגיעה, וההשלכות יכולות להיות חמורות.
1. טעינת יתר או חיתוך יתר
אחת הפונקציות הקריטיות ביותר של BMS היא למנוע את טעינת הסוללה או חריגה יתר על המידה. טעינת יתר מסוכנת במיוחד עבור סוללות בצפיפות אנרגיה גבוהה כמו ליתיום טרנרי (NCM/NCA) בגלל רגישותם לברחה תרמית. זה מתרחש כאשר מתח הסוללה עולה על גבולות בטוחים, ויוצר עודף חום, מה שעלול להוביל לפיצוץ או לשריפה. לעומת זאת, חסימת יתר עלולה לגרום נזק קבוע לתאים, במיוחד בסוללות LFP, שעלולות לאבד יכולת ולהציג ביצועים גרועים לאחר פריקות עמוקות. בשני הסוגים, כישלונו של ה- BMS לוויסות המתח במהלך טעינה ופריקה עלול לגרום נזק בלתי הפיך לחבילת הסוללה.
2. התחממות יתר ובריחה תרמית
סוללות ליתיום טרנריות (NCM/NCA) רגישות במיוחד לטמפרטורות גבוהות, יותר מכך סוללות ThanLFP, הידועות ביציבות תרמית טובה יותר. עם זאת, שני הסוגים דורשים ניהול טמפרטורות זהיר. BMS פונקציונלי עוקב אחר טמפרטורת הסוללה, ומבטיח שהיא תישאר בטווח בטוח. אם ה- BMS נכשל, התחממות יתר עלולה להתרחש, הפעלת תגובת שרשרת מסוכנת הנקראת ריצה תרמית. בחבילת סוללות המורכבת מסדרות תאים רבות (מיתרי סוללה), בריחה תרמית יכולה להתפשט במהירות מתא לתא, מה שמוביל לכישלון קטסטרופלי. עבור יישומי מתח גבוה כמו כלי רכב חשמליים, סיכון זה מוגדל מכיוון שצפיפות האנרגיה וספירת התאים גבוהה בהרבה, מה שמגדיל את הסבירות לתוצאות חמורות.
3. חוסר איזון בין תאי סוללה
באריזות סוללות מרובות תאים, במיוחד אלה עם תצורות מתח גבוה כמו כלי רכב חשמליים, איזון המתח בין התאים הוא קריטי. ה- BMS אחראי להבטיח שכל התאים בחבילה מאוזנים. אם ה- BMS נכשל, תאים מסוימים עלולים להיות טעונים יתר על המידה בעוד שאחרים נשארים תחתונים. במערכות עם מיתרי סוללות מרובים, חוסר איזון זה לא רק מפחית את היעילות הכללית אלא גם מהווה סכנה בטיחותית. תאים טעונים יתר בפרט נמצאים בסיכון להתחממות יתר, מה שעלול לגרום להם להיכשל בצורה קטסטרופלית.
4. אובדן ניטור ורישום נתונים
במערכות סוללות מורכבות, כמו אלה המשמשות לאחסון אנרגיה או בכלי רכב חשמליים, BMS עוקב אחר ביצועי הסוללה ברציפות, נתוני רישום על מחזורי מטען, מתח, טמפרטורה ובריאות תאים פרטנית. מידע זה חיוני להבנת בריאות חבילות הסוללות. כאשר ה- BMS נכשל, ניטור קריטי זה נפסק, מה שמאפשר לעקוב אחר התאים היטב התאים בחבילה. עבור מערכות סוללות מתח גבוה עם סדרות רבות של תאים, חוסר היכולת לפקח על בריאות התאים עלול להוביל לכישלונות בלתי צפויים, כמו אובדן חשמל פתאומי או אירועים תרמיים.
5. הפסקת חשמל או היעילות מופחתת
BMS כושל יכול לגרום ליעילות מופחתת או אפילו לכאלה בסך הכל. ללא ניהול נכון שלמֶתַח, טמפרטורה ואיזון תאים, המערכת עלולה לכבות כדי למנוע נזק נוסף. ביישומים היכןמיתרי סוללה במתח גבוהמעורבים, כמו כלי רכב חשמליים או אחסון אנרגיה תעשייתית, זה עלול להוביל לאובדן כוח פתאומי, מהווה סיכוני בטיחות משמעותיים. לדוגמה, אליתיום טרנריחבילת סוללות עלולה לכבות במפתיע בזמן שרכב חשמלי בתנועה, ויוצר תנאי נהיגה מסוכנים.
זמן הודעה: ספטמבר -11-2024
