Как литиевая батарея BMS обеспечивает безопасность и предотвращает взрывы

Система управления литий-ионными батареями (BMS) обеспечивает безопасную работу батареи с помощью многоуровневых механизмов безопасности для предотвращения взрыва и теплового оттока.Ниже приведены его основные функции и принципы реализации::

I. Мониторинг в реальном времени и защита параметров

Система BMS обеспечивает безопасность работы батареи путем непрерывного мониторинга ключевых параметров, таких как напряжение, ток и температура:

1Мониторинг напряжения

• Мониторинг мономерного напряжения в режиме реального времени для предотвращения перенапряжения (> 4,2 В) или перенапряжения (< 3,0 В).75 В (перезарядка уровня 1) или 3.90В (перезарядка 2-го уровня).

• Методы управления выравниванием (пассивные/активные) для уменьшения индивидуальных различий напряжения и избежания локализованного перезарядки или переразрядки из-за несоответствия напряжения

2Текущий предел

• Устанавливает пороговые значения тока зарядки/разрядки (например, 1,0C для предупреждения о перенапряжении зарядки, 2,0C для перенапряжения разрядки) и отключает цепь при превышении предельных значений

• Защита от короткого замыкания отключает ток в течение миллисекунд через трубки MOS, чтобы предотвратить тепловое отключение, вызванное высоким током.

3Управление температурой

• Температурный датчик отслеживает температуру батареи в режиме реального времени, рабочий диапазон обычно составляет -20°C~60°C.рабочий диапазон обычно составляет -20°C~60°C.
• Аномальная температура (например, > 60°C) запускает отключение или отключение питания, чтобы предотвратить разложение электролита и тепловой отток

II. Механизмы защиты на нескольких уровнях

BMS использует многоуровневую стратегию защиты с постепенной эскалацией для решения рисков:

1Защита от перегрузки

• Нагрузочное напряжение делится на три уровня ответа: прекращение зарядки, когда оно достигает 3,65 В; принудительное отключение на 3,75 В; блокировка системы на 3,90 В до ручного вмешательства.

• Уравнение напряжения для предотвращения перезарядки отдельных элементов, например, пассивное уравнение посредством сопротивления рассеивания энергии, активное уравнение для передачи энергии в низковольтные элементы

2Защита от перерасхода

• Прекратите разрядку, когда напряжение разряда ниже 2,5 В; в крайних случаях (например, 2,0 В) силовым путем отключите и включите механизм перезарядки.
• Избегать растворения отрицательного электрода медной фольги и роста литий дендритов, предотвратить внутреннее короткое замыкание

3Защита от перенапряжения и короткого замыкания

• Динамически регулируемые пороги тока в сочетании с двойной защитой аппаратного (защитного) и программного обеспечения (управления трубкой MOS).

• BMS отключает цепь в течение 100 мс в случае короткого замыкания, подавляя воздействие мгновенного высокого тока (например, тысяч ампер) на батарею.

III. Предотвращение и устранение неполадок при тепловых утечках

1.Предупреждение о теплых отходах

• Риск теплового отключения, например, повышения давления газа перед разложением электролита, прогнозируется путем мониторинга скорости изменения температуры и напряжения (dV/dt).
• В сочетании с анализом исторических данных он запускает рассеивание тепла или изоляцию неисправных модулей.

2.Устранение неполадок и реагирование в чрезвычайных ситуациях

• BMS регистрирует тип неисправности (например, чрезмерное дифференциальное давление в одном агрегате, низкий SOC) и обрабатывает его иерархическим образом: тревога, снижение мощности, отключение контактора
• Отключение основной цепи в случае серьезной неисправности (например, тепловой отключения) и сообщение внешней системе через интерфейс связи