Акумуляторну батарею можна сформувати шляхом послідовного з’єднання кількох літієвих батарей, які можуть не лише забезпечувати живленням різні навантаження, але також можуть нормально заряджатися за допомогою відповідного зарядного пристрою.Для заряджання та розряджання літієвих батарей не потрібна система керування батареями (BMS).То чому всі літієві батареї на ринку додаються з BMS?Відповідь – безпека та довговічність.
Система управління батареями BMS (Battery Management System) використовується для моніторингу та контролю зарядки та розрядки акумуляторних батарей.Найважливішою функцією системи управління літієвими батареями BMS є забезпечення того, щоб батарея залишалася в межах безпечного робочого діапазону, і вжиття негайних заходів, якщо будь-яка батарея починає перевищувати ліміт.Якщо BMS визначить, що напруга занадто низька, він відключить навантаження, а якщо напруга занадто висока, від’єднає зарядний пристрій.Він також перевіряє, чи кожна комірка в пакеті має однакову напругу, і знижує будь-яку, яка є вищою, ніж інші комірки.Це гарантує, що батарея не досягає небезпечно високої або низької напруги, що часто є причиною пожежі літієвих батарей, про які ми бачимо в новинах.Він навіть може контролювати температуру батареї та від'єднати акумуляторну батарею, перш ніж вона стане занадто гарячою та загориться.Таким чином, система керування батареєю BMS призначена для захисту батареї, а не покладається лише на хороший зарядний пристрій чи правильні дії користувача.
Чому свинцево-кислотні батареї (AGM, гелеві батареї, глибокий цикл тощо) не потребують системи керування батареями?Компоненти свинцево-кислотних акумуляторів є менш займистими, і вони з меншою ймовірністю загоряться, якщо виникнуть проблеми із заряджанням або розряджанням.Але основна причина пов’язана з поведінкою, коли батарея повністю заряджена.Свинцево-кислотні батареї також складаються з елементів, з'єднаних послідовно;якщо одна клітина заряджена трохи більше, ніж інші клітини, вона пропускатиме струм лише до тих пір, поки інші клітини не будуть повністю заряджені, зберігаючи прийнятну напругу самостійно тощо. Батареї наздоганяють.Таким чином свинцево-кислотний акумулятор «самобалансується» під час заряджання.
Літієві акумулятори бувають різними.Позитивний електрод літієвої акумуляторної батареї в основному складається з літій-іонного матеріалу.Його принцип роботи визначає, що під час процесу заряджання та розряджання електрони літію знову і знову біжать до обох сторін позитивного та негативного електродів.Якщо напруга окремого елемента може бути вищою за 4,25 В (за винятком високовольтних літієвих батарей), мікропориста структура анода може зруйнуватися, твердий кристалічний матеріал може розростатися та викликати коротке замикання, а потім температура швидко підвищиться. , що згодом призведе до пожежі.Коли літієвий елемент повністю заряджений, напруга раптово зростає і може швидко досягти небезпечного рівня.Якщо напруга елемента акумуляторної батареї вища, ніж в інших елементах, цей елемент спочатку досягне небезпечної напруги під час процесу заряджання, а загальна напруга акумуляторної батареї в цей час не досягне повного значення, зарядний пристрій не припиняти зарядку.Таким чином, перша клітина, яка досягне небезпечної напруги, створює ризик для безпеки.Таким чином, контролю та моніторингу загальної напруги акумуляторної батареї недостатньо для хімікатів на основі літію, напруга кожної окремої комірки, яка входить до складу батареї, повинна перевірятися BMS.
У вузькому розумінні система керування батареєю BMS використовується для захисту великих акумуляторних блоків.Зазвичай використовують літій-залізо-фосфатні батареї, які мають такі функції захисту, як перезаряд, надмірний розряд, перевантаження по струму, коротке замикання та баланс елементів.Потрібні комунікаційні порти, параметри введення та виведення даних та інші функції відображення.Наприклад, комунікаційний інтерфейс професійної налаштованої BMS Xinya виглядає наступним чином.
У широкому розумінні плата захисту (PCB), яку іноді називають PCM (модуль схеми захисту), є простою системою керування акумулятором BMS.Зазвичай використовується для невеликих акумуляторів.Зазвичай використовується для цифрових акумуляторів, таких як акумулятори мобільних телефонів, акумулятори фотоапаратів, акумулятори GPS, акумулятори для обігріву одягу тощо. У більшості випадків він використовується для акумуляторної батареї 3,7 В або 7,4 В і має чотири основні функції: перезаряджання, перерозряд, надструм і коротке замикання.Деякі батареї можуть також вимагати PTC і NTC.
Тому, щоб забезпечити безпеку та тривалий термін служби літієвих акумуляторних блоків, дійсно потрібна система керування акумулятором BMS з надійною якістю.
Час публікації: 31 березня 2022 р