Come il BMS della batteria al litio garantisce la sicurezza e previene le esplosioni

Il sistema di gestione delle batterie agli ioni di litio (BMS) garantisce un funzionamento sicuro delle batterie attraverso meccanismi di sicurezza a più livelli per prevenire l'esplosione e la fuga termica.Le sue funzioni fondamentali e i suoi principi di realizzazione sono i seguenti::

I. Monitoraggio in tempo reale e protezione dei parametri

Il BMS garantisce che la batteria funzioni entro limiti di sicurezza monitorando continuamente i parametri chiave quali tensione, corrente e temperatura:

1.Monitoraggio della tensione

• Monitoraggio in tempo reale della tensione monomerica per prevenire sovra tensione (> 4,2 V) o sotto tensione (< 3,0 V).75V (superaccarico di livello 1) o 3.90V (superaccarico di livello 2).

• Tecniche di gestione dell'equilibrio (passivo/attivo) per ridurre le differenze di tensione individuali ed evitare sovraccariche o sovraccariche localizzate a causa di incoerenze di tensione

2Limite attuale

• Imposta le soglie di corrente di carica/scarica (ad esempio, 1,0C per avvertimento di sovraccarica di carica, 2,0C per sovraccarica di scarica) e interrompe il circuito quando i limiti sono superati

• La protezione da cortocircuito interrompe la corrente in millisecondi attraverso i tubi MOS per prevenire la fuga termica causata da alta corrente.

3. Gestione della temperatura

• Il sensore di temperatura monitora la temperatura della batteria in tempo reale, la gamma di lavoro è di solito -20°C~60°C. Il sensore di temperatura monitora la temperatura della batteria in tempo reale,l'intervallo di funzionamento è di solito -20°C~60°C.
• Temperatura anormale (ad es. > 60°C) innesca l'interruzione o l'arresto dell'alimentazione per prevenire la decomposizione degli elettroliti e la fuga termica

II. Meccanismi di protezione a più livelli

Il BMS utilizza una strategia di protezione a strati con una graduale escalation per affrontare i rischi:

1.protezione da sovraccarico

• La tensione di ricarica è suddivisa in tre livelli di risposta: interruzione della ricarica quando raggiunge i 3,65 V; interruzione forzata a 3,75 V; blocco del sistema a 3,90 V fino all'intervento manuale.

• Equalizzazione della tensione per evitare la sovraccarica delle singole celle, ad esempio equalizzazione passiva attraverso dissipazione di energia resistiva, equalizzazione attiva per trasferire energia alle celle a bassa tensione

2.protezione da sovraccarico

• Terminare la scarica quando la tensione di scarica è inferiore a 2,5 V; in casi estremi (ad esempio, 2,0 V), interrompere con la forza e attivare il meccanismo di ricarica.
• Evitare la dissoluzione del foglio di rame dell'elettrodo negativo e la crescita dei dendriti di litio, prevenire cortocircuiti interni

3Protezione da sovraccorrenti e cortocircuiti

• soglie di corrente regolabili dinamicamente combinate con protezione dual hardware (fuse) e software (controllo del tubo MOS).

• Il BMS interrompe il circuito entro 100 ms in caso di cortocircuito, sopprimendo l'impatto di alta corrente istantanea (ad esempio migliaia di amperes) sulla batteria.

III. Prevenzione e risoluzione dei guasti termici

1.Avvertimento di fuga termica

• Il rischio di fuoriuscita termica, ad es. aumento della pressione del gas prima della decomposizione dell'elettrolita, è previsto monitorando il tasso di variazione della temperatura e della tensione (dV/dt).
• In combinazione con l'analisi dei dati storici, si attiva la dissipazione del calore o l'isolamento dei moduli difettosi in anticipo.

2.Risoluzione dei problemi e intervento in caso di emergenza

• Il BMS registra il tipo di guasto (ad esempio, eccessiva pressione differenziale in un'unica unità, basso SOC) e lo gestisce in modo gerarchico: allarme, riduzione della potenza, interruzione del contattore
• Disconnessione del circuito principale in caso di malfunzionamento grave (ad esempio fuga termica) e segnalazione a un sistema esterno tramite l'interfaccia di comunicazione