Akuhaldussüsteem (BMS)mängib üliolulist rolli liitiumioonakude, sealhulgas LFP ja kolmekomponentsete liitiumakude (NCM/NCA) ohutu ja tõhusa töö tagamisel. Selle esmane eesmärk on jälgida ja reguleerida erinevaid aku parameetreid, nagu pinge, temperatuur ja vool, et tagada aku töö ohutus piirides. BMS kaitseb ka akut ülelaadimise, tühjenemise või väljaspool optimaalset temperatuurivahemikku töötamise eest. Mitme elemendi seeriaga (akujadadega) akude puhul haldab BMS üksikute elementide tasakaalustamist. Kui BMS ebaõnnestub, jääb aku haavatavaks ja tagajärjed võivad olla rasked.
1. Ülelaadimine või ülelaadimine
BMS-i üks kriitilisemaid funktsioone aku ülelaadimise või tühjenemise vältimiseks. Ülelaadimine on eriti ohtlik suure energiatihedusega akude, näiteks kolmekomponentsete liitiumpatareide (NCM/NCA) puhul, kuna need on vastuvõtlikud termilisele äravoolule. See juhtub siis, kui aku pinge ületab ohutuid piire, tekitades liigset kuumust, mis võib põhjustada plahvatuse või tulekahju. Teisest küljest võib liigne tühjendamine põhjustada rakkude püsivat kahjustust, eriti rakkudesLFP akud, mis võib pärast sügavat tühjenemist kaotada võimsuse ja olla halvasti toimiv. Mõlema tüübi puhul võib BMS-i suutmatus pinget laadimise ja tühjenemise ajal reguleerida, põhjustades aku pöördumatu kahjustuse.
2. Ülekuumenemine ja termiline ärajooks
Kolmekomponentsed liitiumakud (NCM/NCA) on eriti tundlikud kõrgete temperatuuride suhtes, eriti tundlikud kui LFP akud, mis on tuntud parema termilise stabiilsuse poolest. Mõlemad tüübid nõuavad aga hoolikat temperatuuri reguleerimist. Funktsionaalne BMS jälgib aku temperatuuri, tagades selle püsimise ohutus vahemikus. Kui BMS ebaõnnestub, võib tekkida ülekuumenemine, mis käivitab ohtliku ahelreaktsiooni, mida nimetatakse termiliseks põgenemiseks. Paljudest elementide seeriatest (akujadadest) koosnevas akus võib termiline põgenemine kiiresti ühest elemendist teise levida, põhjustades katastroofilist riket. Kõrgepingerakenduste (nt elektrisõidukid) puhul suureneb see risk, kuna energiatihedus ja rakkude arv on palju suuremad, mis suurendab tõsiste tagajärgede tõenäosust.
3. Akuelementide tasakaalustamatus
Mitmeelemendilistes akudes, eriti kõrgepinge konfiguratsiooniga, näiteks elektrisõidukites, on elementidevahelise pinge tasakaalustamine ülioluline. BMS vastutab selle eest, et kõik pakendi rakud oleksid tasakaalus. Kui BMS ebaõnnestub, võivad mõned elemendid olla üle laetud, teised aga alalaaditud. Mitme akuahelaga süsteemides ei vähenda see tasakaalustamatus mitte ainult üldist tõhusust, vaid kujutab endast ka ohtu. Eelkõige on ülelaetud elementidel ülekuumenemise oht, mis võib põhjustada nende katastroofilist riket.
4. Toitekatkestus või vähenenud efektiivsus
Ebaõnnestunud BMS võib põhjustada efektiivsuse vähenemise või isegi täieliku voolukatkestuse. Ilma pinge, temperatuuri ja elementide tasakaalustamise nõuetekohase juhtimiseta võib süsteem edasiste kahjustuste vältimiseks välja lülituda. Rakendustes, kus kasutatakse kõrgepinge akusid, nagu elektrisõidukid või tööstuslikud energiasalvestid, võib see kaasa tuua järsu võimsuse kadumise, mis kujutab endast märkimisväärset ohutusriski. Näiteks kolmekomponentne liitiumaku võib elektrisõiduki liikumise ajal ootamatult välja lülituda, tekitades ohtlikke sõidutingimusi.
Postitusaeg: 23. september 2024
