Zestaw akumulatorów można utworzyć łącząc szeregowo kilka akumulatorów litowych, które nie tylko mogą zasilać różne obciążenia, ale także można je normalnie ładować za pomocą dopasowanej ładowarki.Baterie litowe nie wymagają żadnego systemu zarządzania akumulatorami (BMS) do ładowania i rozładowywania.Dlaczego więc wszystkie baterie litowe dostępne na rynku są wyposażone w BMS?Odpowiedzią jest bezpieczeństwo i długowieczność.
System zarządzania akumulatorami BMS (Battery Management System) służy do monitorowania i kontrolowania ładowania i rozładowywania akumulatorów.Najważniejszą funkcją systemu zarządzania baterią litową BMS jest zapewnienie, że bateria pozostanie w bezpiecznym zakresie działania i podjęcie natychmiastowych działań, jeśli którakolwiek bateria zacznie przekraczać limit.Jeśli BMS wykryje, że napięcie jest za niskie, odłączy obciążenie, a w przypadku zbyt wysokiego napięcia odłączy ładowarkę.Sprawdzi również, czy każde ogniwo w pakiecie ma to samo napięcie i usunie te, które są wyższe niż pozostałe ogniwa.Dzięki temu akumulator nie osiągnie niebezpiecznie wysokiego lub niskiego napięcia – co często jest przyczyną pożarów akumulatorów litowych, o których słyszymy w wiadomościach.Może nawet monitorować temperaturę akumulatora i odłączać go, zanim zrobi się zbyt gorąco i zapali się.Zatem system zarządzania akumulatorem BMS ma za zadanie chronić akumulator, a nie polegać wyłącznie na dobrej ładowarce lub prawidłowym działaniu użytkownika.
Dlaczego akumulatory kwasowo-ołowiowe (AGM, akumulatory żelowe, akumulatory głębokiego rozładowania itp.) nie wymagają systemu zarządzania akumulatorami?Elementy akumulatorów kwasowo-ołowiowych są mniej łatwopalne i znacznie rzadziej zapalają się w przypadku problemów z ładowaniem lub rozładowywaniem.Ale głównym powodem jest zachowanie, gdy akumulator jest w pełni naładowany.Akumulatory kwasowo-ołowiowe również składają się z ogniw połączonych szeregowo;jeśli jedno ogniwo zostanie naładowane nieco bardziej niż inne ogniwa, prąd będzie przepuszczany tylko do momentu pełnego naładowania pozostałych ogniw, przy jednoczesnym utrzymywaniu rozsądnego napięcia itp. Baterie nadrabiają zaległości.W ten sposób akumulator kwasowo-ołowiowy „równoważy się” podczas ładowania.
Baterie litowe są inne.Elektroda dodatnia akumulatora litowego jest wykonana głównie z materiału litowo-jonowego.Zasada jego działania polega na tym, że podczas procesu ładowania i rozładowywania elektrony litu będą raz za razem biegać po obu stronach elektrody dodatniej i ujemnej.Jeśli napięcie pojedynczego ogniwa będzie wyższe niż 4,25 V (z wyjątkiem akumulatorów litowych wysokiego napięcia), mikroporowata struktura anody może się załamać, twardy materiał krystaliczny może urosnąć i spowodować zwarcie, a następnie temperatura gwałtownie wzrośnie , co ostatecznie doprowadzi do pożaru.Kiedy ogniwo litowe jest w pełni naładowane, napięcie gwałtownie wzrasta i może szybko osiągnąć niebezpieczny poziom.Jeżeli napięcie ogniwa w pakiecie akumulatorów jest wyższe niż w pozostałych ogniwach, to ogniwo to najpierw osiągnie niebezpieczne napięcie podczas procesu ładowania, a całkowite napięcie pakietu akumulatorów nie osiągnęło w tym momencie pełnej wartości, ładowarka nie przerywaj ładowania.Dlatego też pierwsze ogniwo, które osiągnie niebezpieczne napięcie, stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa.Dlatego też kontrolowanie i monitorowanie całkowitego napięcia pakietu akumulatorów nie jest wystarczające w przypadku chemikaliów na bazie litu; napięcie każdego pojedynczego ogniwa tworzącego pakiet akumulatorów musi zostać sprawdzone przez BMS.
W wąskim znaczeniu system zarządzania akumulatorami BMS służy do ochrony dużych pakietów akumulatorów.Typowym zastosowaniem są akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, które mają funkcje zabezpieczające, takie jak przeładowanie, nadmierne rozładowanie, przetężenie, zwarcie i równowaga ogniw.Wymagane są porty komunikacyjne, opcje wejścia i wyjścia danych oraz inne funkcje wyświetlania.Na przykład interfejs komunikacyjny profesjonalnego, dostosowanego do indywidualnych potrzeb systemu BMS firmy Xinya jest następujący.
W szerokim znaczeniu płytka obwodu zabezpieczającego (PCB), czasami nazywana PCM (modułem obwodu zabezpieczającego), to prosty system zarządzania baterią BMS.Zwykle używany do małych akumulatorów.Zwykle używany do baterii cyfrowych, takich jak baterie do telefonów komórkowych, baterii do aparatów fotograficznych, baterii GPS, baterii do ubrań grzewczych itp. W większości przypadków jest używany do akumulatorów 3,7 V lub 7,4 V i ma cztery podstawowe funkcje przeładowania, nadmierne rozładowanie, przetężenie i zwarcie.Niektóre akumulatory mogą również wymagać PTC i NTC.
Dlatego, aby zapewnić bezpieczeństwo i długą żywotność akumulatorów litowych, naprawdę potrzebny jest system zarządzania akumulatorami BMS o niezawodnej jakości.
Czas publikacji: 31 marca 2022 r