ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS)มีบทบาทสำคัญในการรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน รวมถึง LFP และแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค (NCM/NCA) วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ ของแบตเตอรี่ เช่น แรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และกระแสไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะทำงานภายในขีดจำกัดที่ปลอดภัย นอกจากนี้ BMS ยังช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟมากเกินไป การคายประจุมากเกินไป หรือการทำงานนอกช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ในชุดแบตเตอรี่ที่มีเซลล์หลายชุด (สายแบตเตอรี่) BMS จะจัดการการปรับสมดุลของแต่ละเซลล์ เมื่อ BMS ล้มเหลว แบตเตอรี่จะมีความเสี่ยง และผลที่ตามมาอาจรุนแรงได้
1. การชาร์จไฟเกินหรือการคายประจุมากเกินไป
หนึ่งในฟังก์ชันที่สำคัญที่สุดของ BMS คือการป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกินหรือคายประจุมากเกินไป การชาร์จไฟมากเกินไปเป็นอันตรายอย่างยิ่งกับแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง เช่น ลิเธียมแบบไตรภาค (NCM/NCA) เนื่องจากแบตเตอรี่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความร้อน กรณีนี้จะเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย ทำให้เกิดความร้อนส่วนเกิน ซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดหรือไฟไหม้ได้ ในทางกลับกัน การคายประจุมากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรต่อเซลล์ โดยเฉพาะในแบตเตอรี่แอลเอฟพีซึ่งอาจสูญเสียความจุและแสดงประสิทธิภาพที่ไม่ดีหลังจากการปล่อยประจุลึก ในทั้งสองประเภท ความล้มเหลวของ BMS ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าระหว่างการชาร์จและการคายประจุอาจส่งผลให้ชุดแบตเตอรี่เสียหายอย่างถาวร
2. ความร้อนสูงเกินไปและความร้อนที่ควบคุมไม่ได้
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 การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าระหว่างเซลล์ถือเป็นสิ่งสำคัญ BMS มีหน้าที่รับผิดชอบในการทำให้เซลล์ทั้งหมดในแพ็คมีความสมดุล หาก BMS ล้มเหลว เซลล์บางเซลล์อาจมีการชาร์จไฟมากเกินไป ในขณะที่เซลล์อื่นยังคงมีประจุไฟต่ำเกินไป ในระบบที่มีสายแบตเตอรี่หลายสาย ความไม่สมดุลนี้ไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพโดยรวมเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ที่มีการชาร์จไฟมากเกินไปมีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งอาจทำให้เซลล์ทำงานล้มเหลวอย่างร้ายแรงได้
4. ไฟฟ้าขัดข้องหรือประสิทธิภาพลดลง
BMS ที่ล้มเหลวอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงหรือแม้กระทั่งไฟฟ้าดับทั้งหมด หากไม่มีการจัดการแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และการปรับสมดุลของเซลล์อย่างเหมาะสม ระบบอาจปิดตัวลงเพื่อป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม ในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสายแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้าหรือการจัดเก็บพลังงานทางอุตสาหกรรม สิ่งนี้อาจทำให้สูญเสียพลังงานกะทันหัน ทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างมาก ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคอาจปิดเครื่องโดยไม่คาดคิดในขณะที่รถยนต์ไฟฟ้ากำลังเคลื่อนที่ ทำให้เกิดสภาพการขับขี่ที่เป็นอันตราย
เวลาโพสต์: 23 กันยายน 2024
