Кілька літієвих батарей можна з'єднати послідовно, утворюючи акумуляторну батарею, яка може живити різні навантаження, а також заряджатися звичайним способом за допомогою відповідного зарядного пристрою. Літієві батареї не потребують жодної системи керування батареями (ЗСУ) для заряджання та розряджання. То чому ж усі літієві акумулятори на ринку оснащені системою BMS? Відповідь — безпека та довговічність.
Система керування акумуляторами BMS (Battery Management System) використовується для моніторингу та керування заряджанням і розряджанням акумуляторних батарей. Найважливішою функцією системи керування літієвими акумуляторами (BMS) є забезпечення того, щоб акумулятори залишалися в межах безпечних робочих меж, і вжиття негайних заходів, якщо будь-який окремий акумулятор починає перевищувати ці межі. Якщо BMS виявляє, що напруга занадто низька, вона відключає навантаження, а якщо напруга занадто висока, вона відключає зарядний пристрій. Вона також перевіряє, чи кожен елемент у комплекті має однакову напругу, і зменшує будь-яку напругу, яка вища, ніж на інших елементах. Це гарантує, що акумулятор не досягне небезпечно високої або низької напруги.–що часто є причиною займання літієвих акумуляторів, про які ми бачимо в новинах. Він навіть може контролювати температуру акумулятора та відключати акумуляторний блок, перш ніж він стане занадто гарячим для займання. Таким чином, система керування акумулятором BMS дозволяє захистити акумулятор, а не покладатися виключно на хороший зарядний пристрій чи правильну роботу користувача.
Чому не'Чи потрібна свинцево-кислотним акумуляторам система керування акумулятором? Склад свинцево-кислотних акумуляторів менш вогненебезпечний, що робить їх набагато менш схильними до займання, якщо виникнуть проблеми із заряджанням або розряджанням. Але основна причина пов'язана з тим, як акумулятор поводиться, коли він повністю заряджений. Свинцево-кислотні акумулятори також складаються з послідовно з'єднаних елементів; якщо один елемент має трохи більший заряд, ніж інші, він пропускатиме струм лише до повного заряджання інших елементів, підтримуючи при цьому прийнятну напругу тощо. Елементи наздоганяють. Таким чином, свинцево-кислотні акумулятори «збалансовуються» під час заряджання.
Літієві батареї відрізняються. Позитивний електрод літієвих акумуляторів, що перезаряджаються, здебільшого виготовлений з літій-іонного матеріалу. Принцип їхньої роботи полягає в тому, що під час процесу заряджання та розряджання електрони літію знову і знову біжать до обох боків позитивного та негативного електродів. Якщо напруга одного елемента перевищує 4,25 В (за винятком високовольтних літієвих акумуляторів), мікропориста структура анода може зруйнуватися, твердий кристалічний матеріал може розростатися та спричинити коротке замикання, а потім температура швидко зростає, що зрештою призводить до пожежі. Коли літієва батарея повністю заряджена, напруга раптово зростає та може швидко досягти небезпечного рівня. Якщо напруга певного елемента в акумуляторному блоці вища, ніж напруга інших елементів, цей елемент першим досягне небезпечної напруги під час процесу заряджання. У цей час загальна напруга акумуляторного блоку ще не досягла повного значення, і зарядний пристрій не зупинить заряджання. Тому елементи, які першими досягнуть небезпечної напруги, створюватимуть ризики для безпеки. Тому контролю та моніторингу загальної напруги акумуляторного блоку недостатньо для літієвих хімічних пристроїв. Система управління будівництвом (BMS) повинна перевіряти напругу кожного окремого елемента, що входить до складу акумуляторної батареї.
Тому для забезпечення безпеки та тривалого терміну служби літієвих акумуляторних блоків дійсно необхідна якісна та надійна система управління акумуляторами BMS.
Час публікації: 25 жовтня 2023 р.
