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 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 Mangement 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 пределах безопасного рабочего диапазона, и принятие немедленных мер, если какая-либо отдельная батарея начинает превышать предел.Если напряжение полосы мониторинга BMS слишком низкое, она отключит нагрузку, а если напряжение слишком высокое, отключит зарядное устройство.Он также проверит напряжение или низкое напряжение каждой ячейки в аккумуляторной батарее, что часто является причиной возгораний литиевых батарей, которые 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.
Почему для свинцово-кислотных аккумуляторов (AGM, подозрительных на клей, 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.Когда основная причина связана с поведением при полной зарядке аккумулятора.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 сохраняя разумное напряжение само по себе и т. д. Ячейки догоняют, и, таким образом, свинцово-кислотные батарея «самобалансируется» по мере зарядки.
Литиевые аккумуляторы бывают разные.Положительный электрод перезаряжаемой литиевой батареи в основном изготовлен из ионно-литиевого материала.Его принцип работы определяет, что в процессе зарядки и разрядки электроны лития будут снова и снова перемещаться по обеим сторонам положительного и отрицательного электродов.Если напряжение отдельного элемента может быть выше 4,25 В (за исключением высоковольтных литиевых батарей), микропористая структура анода может разрушиться.Твердое кристаллическое вещество может вырасти и вызвать короткое замыкание, затем температура может быстро возрасти, что в конечном итоге может привести 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 перезарядку и переразрядку.Перегрузка по току, короткое замыкание, балансировка элементов и другие функции защиты, для некоторых батарей также могут потребоваться порты связи, ввод и вывод данных и другие функции отображения.
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 батарей.В большинстве случаев он используется для аккумуляторных батарей 3,7 В или 7,4 В и имеет четыре основные функции перезарядки, переразряда, перегрузки по току и короткого замыкания.Для некоторых аккумуляторов могут также потребоваться PTC и NTC.
Поэтому для обеспечения безопасности и длительного срока службы литиевых батарей действительно необходима надежная система управления батареями BMS.
Время публикации: 27 октября 2022 г.