ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) มีบทบาทสำคัญในการรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน รวมถึง LFP และแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค (NCM/NCA) วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ ของแบตเตอรี่ เช่น แรงดัน อุณหภูมิ และกระแสไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะทำงานภายในขีดจำกัดที่ปลอดภัย นอกจากนี้ BMS ยังช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟมากเกินไป การคายประจุมากเกินไป หรือการทำงานนอกช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ในชุดแบตเตอรี่ที่มีเซลล์หลายชุด (สายแบตเตอรี่) BMS จะจัดการการปรับสมดุลของแต่ละเซลล์ เมื่อ BMS ล้มเหลว แบตเตอรี่จะมีความเสี่ยง และผลที่ตามมาอาจรุนแรงได้
1. การชาร์จไฟเกินหรือการคายประจุมากเกินไป
หน้าที่ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของ BMS คือการป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่มีประจุมากเกินไปหรือคายประจุมากเกินไป การชาร์จไฟมากเกินไปเป็นอันตรายอย่างยิ่งกับแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง เช่น ลิเธียมแบบไตรภาค (NCM/NCA) เนื่องจากแบตเตอรี่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความร้อน กรณีนี้จะเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย ทำให้เกิดความร้อนส่วนเกิน ซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดหรือไฟไหม้ได้ ในทางกลับกัน การคายประจุมากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างถาวรต่อเซลล์ โดยเฉพาะในแบตเตอรี่ LFP ซึ่งอาจสูญเสียความจุและแสดงประสิทธิภาพที่ไม่ดีหลังจากการคายประจุลึก ในทั้งสองประเภท ความล้มเหลวของ BMS ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าระหว่างการชาร์จและการคายประจุอาจส่งผลให้ชุดแบตเตอรี่เสียหายอย่างถาวร
2. ความร้อนสูงเกินไปและการหนีความร้อน
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค (NCM/NCA) มีความไวต่ออุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ มากกว่าแบตเตอรี่ LFP ซึ่งขึ้นชื่อในเรื่องความเสถียรทางความร้อนที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ทั้งสองประเภทต้องมีการจัดการอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง BMS ที่ใช้งานได้จะตรวจสอบอุณหภูมิของแบตเตอรี่ เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะอยู่ในช่วงที่ปลอดภัย หาก BMS ล้มเหลว อาจเกิดความร้อนสูงเกินไป ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เป็นอันตรายที่เรียกว่าการหนีความร้อน ในก้อนแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยเซลล์หลายชุด (สายแบตเตอรี่) การหนีความร้อนสามารถแพร่กระจายจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้อย่างรวดเร็ว นำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรง สำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า ความเสี่ยงนี้จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานและจำนวนเซลล์สูงกว่ามาก ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดผลกระทบร้ายแรง
3. ความไม่สมดุลระหว่างเซลล์แบตเตอรี่
ในชุดแบตเตอรี่หลายเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบตเตอรี่ที่มีการกำหนดค่าไฟฟ้าแรงสูง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าระหว่างเซลล์เป็นสิ่งสำคัญ BMS มีหน้าที่รับผิดชอบในการทำให้เซลล์ทั้งหมดในแพ็คมีความสมดุล หาก BMS ล้มเหลว เซลล์บางเซลล์อาจมีการชาร์จไฟมากเกินไป ในขณะที่เซลล์อื่นยังคงมีประจุไฟต่ำเกินไป ในระบบที่มีสายแบตเตอรี่หลายสาย ความไม่สมดุลนี้ไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพโดยรวมเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ที่มีการชาร์จไฟมากเกินไปมีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งอาจทำให้เซลล์ทำงานล้มเหลวอย่างร้ายแรงได้
4. การสูญเสียการตรวจสอบและการบันทึกข้อมูล
ในระบบแบตเตอรี่ที่ซับซ้อน เช่น ที่ใช้ในการจัดเก็บพลังงานหรือยานพาหนะไฟฟ้า BMS จะตรวจสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง ข้อมูลการบันทึกเกี่ยวกับรอบการชาร์จ แรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และสุขภาพของเซลล์แต่ละเซลล์ ข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจสภาพของแบตเตอรี่ เมื่อ BMS ล้มเหลว การตรวจสอบที่สำคัญนี้จะหยุดลง ทำให้ไม่สามารถติดตามว่าเซลล์ในแพ็คทำงานได้ดีเพียงใด สำหรับระบบแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงที่มีเซลล์หลายชุด การไม่สามารถตรวจสอบสุขภาพของเซลล์อาจทำให้เกิดความล้มเหลวที่ไม่คาดคิด เช่น การสูญเสียพลังงานอย่างกะทันหันหรือเหตุการณ์ความร้อน
5. ไฟฟ้าขัดข้องหรือประสิทธิภาพลดลง
BMS ที่ล้มเหลวอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงหรือแม้กระทั่งไฟฟ้าดับทั้งหมด หากไม่มีการจัดการที่เหมาะสมแรงดันไฟฟ้าอุณหภูมิ และการปรับสมดุลของเซลล์ ระบบอาจปิดตัวลงเพื่อป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม ในแอปพลิเคชันที่สายแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงมีส่วนเกี่ยวข้อง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้าหรือการจัดเก็บพลังงานทางอุตสาหกรรม ซึ่งอาจทำให้สูญเสียพลังงานกะทันหัน ส่งผลให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างมาก ตัวอย่างเช่น กลิเธียมแบบไตรภาคแบตเตอรี่อาจปิดลงโดยไม่คาดคิดในขณะที่รถยนต์ไฟฟ้ากำลังเคลื่อนที่ ทำให้เกิดสภาพการขับขี่ที่เป็นอันตราย
เวลาโพสต์: 11-11-2024
