Аккумуляторную батарею можно сформировать путем последовательного соединения нескольких литиевых батарей, которые могут не только обеспечивать питание различных нагрузок, но также могут нормально заряжаться с помощью соответствующего зарядного устройства.Литиевые батареи не требуют какой-либо системы управления батареями (BMS) для зарядки и разрядки.Так почему же все литиевые батареи на рынке дополнены BMS?Ответ – безопасность и долговечность.
Система управления батареями BMS (Battery Management System) используется для мониторинга и контроля зарядки и разрядки аккумуляторных батарей.Наиболее важной функцией системы управления литиевыми батареями BMS является обеспечение того, чтобы батарея оставалась в безопасном рабочем диапазоне, и принятие немедленных мер, если какая-либо отдельная батарея начинает превышать предел.Если BMS обнаружит, что напряжение слишком низкое, она отключит нагрузку, а если напряжение слишком высокое, отсоедините зарядное устройство.Он также проверит, что каждая ячейка в блоке имеет одинаковое напряжение, и снизит напряжение на всех ячейках, которые выше, чем в других ячейках.Это гарантирует, что батарея не достигнет опасно высокого или низкого напряжения, что часто является причиной возгорания литиевой батареи, которую мы видим в новостях.Он может даже контролировать температуру аккумулятора и отсоединять аккумуляторный блок, прежде чем он станет слишком горячим и загорится.Таким образом, система управления аккумулятором BMS призвана обеспечивать защиту аккумулятора, а не полагаться исключительно на хорошее зарядное устройство или правильные действия пользователя.
Почему свинцово-кислотные аккумуляторы (AGM, гелевые аккумуляторы, аккумуляторы глубокого цикла и т. д.) не требуют системы управления аккумулятором?Компоненты свинцово-кислотных аккумуляторов менее пожароопасны, и вероятность возгорания у них гораздо меньше, если возникнут проблемы с зарядкой или разрядкой.Но основная причина связана с поведением аккумулятора при полной зарядке.Свинцово-кислотные аккумуляторы также состоят из элементов, соединенных последовательно;если одна ячейка заряжена немного больше, чем другие, она будет пропускать ток только до тех пор, пока другие ячейки не будут полностью заряжены, сохраняя при этом приемлемое напряжение само по себе и т. д. Батареи догоняют.Таким образом, свинцово-кислотный аккумулятор «самобалансируется» во время зарядки.
Литиевые аккумуляторы бывают разные.Положительный электрод литиевой аккумуляторной батареи в основном состоит из литий-ионного материала.Принцип его работы заключается в том, что во время процесса зарядки и разрядки электроны лития снова и снова бегут к обеим сторонам положительного и отрицательного электродов.Если напряжение одного элемента может быть выше 4,25 В (за исключением литиевых батарей высокого напряжения), микропористая структура анода может разрушиться, твердый кристаллический материал может вырасти и вызвать короткое замыкание, а затем температура быстро повысится. , что в конечном итоге приведет к пожару.Когда литиевый элемент полностью заряжен, напряжение внезапно возрастает и может быстро достичь опасного уровня.Если напряжение ячейки аккумуляторной батареи выше, чем у других ячеек, эта ячейка первой достигнет опасного напряжения во время процесса зарядки, а общее напряжение аккумуляторной батареи в это время не достигло полного значения, зарядное устройство отключится. не прекращать зарядку.Таким образом, первый элемент, достигший опасного напряжения, представляет угрозу безопасности.Таким образом, контроля и мониторинга общего напряжения аккумуляторной батареи недостаточно для химических веществ на основе лития, напряжение каждой отдельной ячейки, составляющей аккумуляторную батарею, должно проверяться BMS.
В узком смысле система управления батареями BMS используется для защиты больших аккумуляторных блоков.Обычно используются литий-железо-фосфатные аккумуляторы, которые имеют такие защитные функции, как перезаряд, переразряд, перегрузка по току, короткое замыкание и баланс ячеек.Требуются коммуникационные порты, опции ввода и вывода данных и другие функции отображения.Например, коммуникационный интерфейс профессиональной индивидуальной BMS компании Xinya выглядит следующим образом.
В широком смысле плата защиты (PCB), иногда называемая PCM (модуль схемы защиты), представляет собой простую систему управления батареями BMS.Обычно используется для небольших аккумуляторных блоков.Обычно используется для цифровых аккумуляторов, таких как аккумуляторы для мобильных телефонов, аккумуляторы для фотоаппаратов, аккумуляторы GPS, аккумуляторы для обогрева одежды и т. д. Большую часть времени он используется для аккумуляторных батарей 3,7 В или 7,4 В и имеет четыре основные функции перезарядки: переразряд, перегрузка по току и короткое замыкание.Для некоторых батарей также могут потребоваться PTC и NTC.
Поэтому для обеспечения безопасности и длительного срока службы литиевых аккумуляторов действительно необходима система управления батареями BMS надежного качества.
Время публикации: 31 марта 2022 г.