Aku haldussüsteemil (BMS) on oluline roll liitiumioonakude, sealhulgas LFP ja kolmekomponentsete liitiumakude (NCM/NCA) ohutu ja tõhusa töö tagamisel. Selle peamine eesmärk on jälgida ja reguleerida aku erinevaid parameetreid, nagu pinge, temperatuur ja voolutugevus, et tagada aku töötamine ohututes piirides. BMS kaitseb akut ka ülelaadimise, ületühjendamise või optimaalsest temperatuurivahemikust väljaspool töötamise eest. Mitme elemendireaga (akustringidega) akupakkides haldab BMS üksikute elementide tasakaalustamist. BMS-i rikke korral jääb aku haavatavaks ja tagajärjed võivad olla tõsised.
1. Ülelaadimine või ületühjendamine
Üks aku juhtimissüsteemi (BMS) olulisemaid funktsioone on takistada aku ülelaadimist või ületühjenemist. Ülelaadimine on eriti ohtlik suure energiatihedusega akude, näiteks kolmekomponentsete liitiumakude (NCM/NCA) puhul, kuna need on vastuvõtlikud termilisele läbimurdele. See juhtub siis, kui aku pinge ületab ohutuid piire, tekitades liigset kuumust, mis võib põhjustada plahvatuse või tulekahju. Ületühjendamine seevastu võib akuelementidele püsivaid kahjustusi põhjustada, eriti madalpolüetüleeni (LFP) akude puhul, mis võivad pärast sügavat tühjenemist kaotada mahtuvust ja näidata halba jõudlust. Mõlema tüübi puhul võib BMS-i suutmatus pinget laadimise ja tühjendamise ajal reguleerida akupaketti pöördumatult kahjustada.
2. Ülekuumenemine ja termiline läbipõlemine
Kolmekomponentsed liitiumakud (NCM/NCA) on kõrgete temperatuuride suhtes eriti tundlikud, isegi rohkem kui LFP-akud, mis on tuntud oma parema termilise stabiilsuse poolest. Mõlemad tüübid vajavad aga hoolikat temperatuuri reguleerimist. Toimiv akuhaldussüsteem (BMS) jälgib aku temperatuuri, tagades selle püsimise ohutus vahemikus. BMS-i rikke korral võib tekkida ülekuumenemine, mis käivitab ohtliku ahelreaktsiooni, mida nimetatakse termiliseks läbimurdeks. Akupakis, mis koosneb paljudest elementide seeriatest (akustringidest), võib termiline läbimurre kiiresti levida ühest elemendist teise, mis viib katastroofilise rikkeni. Kõrgepinge rakenduste, näiteks elektriautode puhul on see risk suurem, kuna energiatihedus ja elementide arv on palju suuremad, mis suurendab tõsiste tagajärgede tõenäosust.
3. Akuelementide vaheline tasakaalustamatus
Mitmeelemendiliste akupakettide puhul, eriti kõrgepinge konfiguratsioonidega akudes, näiteks elektriautodes, on elementide vaheline pinge tasakaalustamine ülioluline. Akuhaldussüsteem (BMS) vastutab selle eest, et kõik paki elemendid oleksid tasakaalus. BMS-i rikke korral võivad mõned elemendid üle laadida, teised aga jääda alaks. Mitme akujadaga süsteemides vähendab see tasakaalustamatus mitte ainult üldist efektiivsust, vaid kujutab endast ka ohutusriski. Eriti ülelaetud elemendid on ülekuumenemise ohus, mis võib põhjustada nende katastroofilise rikke.
4. Jälgimise ja andmete logimise kadumine
Keerulistes akusüsteemides, näiteks energia salvestamises või elektriautodes kasutatavates, jälgib akuhaldussüsteem (BMS) pidevalt aku jõudlust, logides andmeid laadimistsüklite, pinge, temperatuuri ja üksikute elementide seisundi kohta. See teave on akupakkide seisundi mõistmiseks ülioluline. Kui BMS-i rike tekib, peatub see kriitiline jälgimine, mistõttu on võimatu jälgida paki elementide toimimist. Paljude elementide seeriatega kõrgepinge akusüsteemide puhul võib elementide seisundi jälgimise võimatus põhjustada ootamatuid rikkeid, näiteks järsku voolukatkestust või ülekuumenemist.
5. Voolukatkestus või vähenenud efektiivsus
Rike hoone juhtimissüsteemis (BMS) võib põhjustada efektiivsuse vähenemist või isegi täieliku elektrikatkestuse. Ilma nõuetekohase haldamisetapinge, temperatuuri ja elementide tasakaalustamise tõttu võib süsteem edasiste kahjustuste vältimiseks välja lülituda. Rakendustes, kuskõrgepinge aku stringidon kaasatud, näiteks elektriautod või tööstuslik energia salvestamine, võib see põhjustada ootamatu elektrikatkestuse, mis tekitab olulisi ohutusriske. Näiteks akolmekomponentne liitiumAkupakett võib elektriauto liikumise ajal ootamatult välja lülituda, tekitades ohtlikke sõidutingimusi.
Postituse aeg: 11. september 2024
