• тесто-001

Нужна ли литиевым батареям система управления (BMS)?

Аккумуляторная батарея может быть сформирована путем последовательного соединения нескольких литиевых батарей, которые могут не только питать различные нагрузки, но и могут нормально заряжаться с помощью соответствующего зарядного устройства.Для зарядки и разрядки литиевых батарей не требуется никакой системы управления батареями (BMS).Так почему же все литиевые батареи на рынке дополнены BMS?Ответ — безопасность и долговечность.

Система управления батареями BMS (Battery Management System) используется для контроля и управления зарядкой и разрядкой аккумуляторных батарей.Наиболее важной функцией системы управления литиевыми батареями BMS является обеспечение того, чтобы батарея оставалась в безопасном рабочем диапазоне, и принятие немедленных мер, если какая-либо отдельная батарея начинает превышать предел.Если BMS обнаружит, что напряжение слишком низкое, она отключит нагрузку, а если напряжение слишком высокое, отключит зарядное устройство.Он также проверит, что каждая ячейка в пакете имеет одинаковое напряжение, и отбросит все, что выше, чем у других ячеек.Это гарантирует, что аккумулятор не достигнет опасно высокого или низкого напряжения, что часто является причиной возгорания литиевых аккумуляторов, о которых мы видим в новостях.Он даже может контролировать температуру аккумулятора и отсоединять аккумулятор до того, как он перегреется и загорится.Таким образом, система управления батареями BMS должна обеспечивать защиту батареи, а не просто полагаться на хорошее зарядное устройство или правильные действия пользователя.

изображение001

Почему для свинцово-кислотных аккумуляторов (AGM, гелевых аккумуляторов, глубокого цикла и т. д.) не требуется система управления батареями?Компоненты свинцово-кислотных аккумуляторов менее огнеопасны, и вероятность возгорания при возникновении проблем с зарядкой или разрядкой гораздо ниже.Но основная причина связана с поведением, когда батарея полностью заряжена.Свинцово-кислотные батареи также состоят из элементов, соединенных последовательно;если одна ячейка заряжена немного больше, чем другие ячейки, она будет пропускать ток только до тех пор, пока другие ячейки не будут полностью заряжены, при этом поддерживая разумное напряжение само по себе и т. д. Батареи наверстывают упущенное.Таким образом, свинцово-кислотный аккумулятор «самобалансируется» при зарядке.

Литиевые аккумуляторы бывают разные.Положительный электрод перезаряжаемой литиевой батареи в основном изготовлен из ионно-литиевого материала.Его принцип работы определяет, что во время процесса зарядки и разрядки электроны лития будут снова и снова бежать к обеим сторонам положительного и отрицательного электродов.Если напряжение одного элемента может быть выше 4,25 В (за исключением литиевых батарей высокого напряжения), микропористая структура анода может разрушиться, твердый кристаллический материал может вырасти и вызвать короткое замыкание, а затем температура быстро возрастет. , что в итоге приведет к пожару.Когда литиевый элемент полностью заряжен, напряжение резко возрастает и может быстро достичь опасного уровня.Если напряжение ячейки в аккумуляторной батарее выше, чем в других ячейках, эта ячейка первой достигнет опасного напряжения в процессе зарядки, а общее напряжение аккумуляторной батареи в это время не достигло полного значения, зарядное устройство отключится. не прекращать зарядку.Следовательно, первая ячейка, достигшая опасного напряжения, представляет угрозу безопасности.Таким образом, контроль и мониторинг общего напряжения аккумуляторной батареи недостаточны для химии на основе лития, напряжение каждой отдельной ячейки, входящей в состав аккумуляторной батареи, должно проверяться BMS.

В узком смысле система управления батареями BMS используется для защиты больших батарейных блоков.Типичное использование - литий-железо-фосфатные силовые батареи, которые имеют такие функции защиты, как перезаряд, переразряд, перегрузка по току, короткое замыкание и баланс элементов.Требуются коммуникационные порты, параметры ввода и вывода данных и другие функции отображения.Например, коммуникационный интерфейс профессиональной специализированной BMS Xinya выглядит следующим образом.

изображение003

В широком смысле плата защиты (PCB), иногда называемая PCM (модуль схемы защиты), представляет собой простую систему управления батареями BMS.Обычно используется для небольших батарейных блоков.Обычно используется для цифровых аккумуляторов, таких как аккумуляторы для мобильных телефонов, аккумуляторы для камер, аккумуляторы GPS, аккумуляторы для обогрева одежды и т. д. В большинстве случаев он используется для аккумуляторов 3,7 В или 7,4 В и имеет четыре основные функции перезарядки, переразряд, перегрузка по току и короткое замыкание.Для некоторых батарей также могут потребоваться PTC и NTC.

Поэтому для обеспечения безопасности и длительного срока службы литиевых батарей действительно необходима система управления батареями BMS с надежным качеством.


Время публикации: 31 марта 2022 г.