Een batterijbeheersysteem (BMS) speelt een cruciale rol in de veilige en efficiënte werking van lithium-ionbatterijen, waaronder LFP- en ternaire lithiumbatterijen (NCM/NCA). Het primaire doel is het bewaken en reguleren van diverse batterijparameters, zoals spanning, temperatuur en stroomsterkte, om ervoor te zorgen dat de batterij binnen veilige grenzen blijft. Het BMS beschermt de batterij ook tegen overladen, overontladen of gebruik buiten het optimale temperatuurbereik. In batterijpakketten met meerdere celseries (batterijstrings) beheert het BMS de balancering van de individuele cellen. Wanneer het BMS uitvalt, is de batterij kwetsbaar en kunnen de gevolgen ernstig zijn.
1. Overladen of te ver ontladen
Een van de belangrijkste functies van een BMS is het voorkomen van overladen en te ver ontladen van de batterij. Overladen is vooral gevaarlijk voor batterijen met een hoge energiedichtheid, zoals ternaire lithiumbatterijen (NCM/NCA), vanwege hun gevoeligheid voor thermische runaway. Dit treedt op wanneer de spanning van de batterij de veilige limieten overschrijdt, waardoor er overmatige warmte ontstaat die kan leiden tot een explosie of brand. Te ver ontladen daarentegen kan permanente schade aan de cellen veroorzaken, met name bij LFP-batterijen, die na diepe ontladingen capaciteit kunnen verliezen en slecht presteren. Bij beide typen batterijen kan het falen van de BMS om de spanning tijdens het laden en ontladen te reguleren leiden tot onherstelbare schade aan het batterijpakket.
2. Oververhitting en thermische runaway
Ternaire lithiumbatterijen (NCM/NCA) zijn bijzonder gevoelig voor hoge temperaturen, meer nog dan LFP-batterijen, die bekend staan om hun betere thermische stabiliteit. Beide typen vereisen echter een zorgvuldig temperatuurbeheer. Een functioneel batterijbeheersysteem (BMS) bewaakt de temperatuur van de batterij en zorgt ervoor dat deze binnen een veilig bereik blijft. Als het BMS uitvalt, kan oververhitting optreden, wat een gevaarlijke kettingreactie teweegbrengt die thermische runaway wordt genoemd. In een batterijpakket dat bestaat uit vele series cellen (batterijstrings), kan thermische runaway zich snel van de ene cel naar de andere verspreiden, wat kan leiden tot catastrofale uitval. Voor hoogspanningsapplicaties zoals elektrische voertuigen is dit risico groter, omdat de energiedichtheid en het aantal cellen veel hoger liggen, waardoor de kans op ernstige gevolgen toeneemt.
3. Onevenwicht tussen batterijcellen
Bij accupakketten met meerdere cellen, vooral die met een hoge spanning zoals in elektrische voertuigen, is het cruciaal om de spanning tussen de cellen in balans te houden. Het batterijmanagementsysteem (BMS) zorgt ervoor dat alle cellen in een pakket in balans zijn. Als het BMS uitvalt, kunnen sommige cellen overladen raken, terwijl andere onderladen blijven. In systemen met meerdere accu's vermindert deze onbalans niet alleen de algehele efficiëntie, maar vormt het ook een veiligheidsrisico. Met name overladen cellen lopen het risico op oververhitting, wat kan leiden tot catastrofale uitval.
4. Verlies van monitoring en gegevensregistratie
In complexe batterijsystemen, zoals die gebruikt worden in energieopslag of elektrische voertuigen, bewaakt een batterijmanagementsysteem (BMS) continu de batterijprestaties. Het registreert gegevens over laadcycli, spanning, temperatuur en de conditie van individuele cellen. Deze informatie is essentieel om de conditie van batterijpakketten te begrijpen. Wanneer het BMS uitvalt, stopt deze cruciale bewaking, waardoor het onmogelijk wordt om te controleren hoe goed de cellen in het pakket functioneren. Bij hoogspanningsbatterijsystemen met veel celseries kan het onvermogen om de celconditie te bewaken leiden tot onverwachte storingen, zoals abrupt stroomverlies of thermische problemen.
5. Stroomuitval of verminderd rendement
Een defect gebouwbeheersysteem (BMS) kan leiden tot een lagere efficiëntie of zelfs een totale stroomuitval. Zonder goed beheer van het BMS kan dit leiden tot een verminderde efficiëntie of zelfs een totale stroomuitval.spanningBij temperatuur- en celbalanceringsproblemen kan het systeem zichzelf uitschakelen om verdere schade te voorkomen. In toepassingen waarhoogspanningsbatterijreeksenAls er sprake is van een stroomstoring, zoals bij elektrische voertuigen of industriële energieopslag, kan dit leiden tot een plotseling stroomverlies, wat aanzienlijke veiligheidsrisico's met zich meebrengt. Bijvoorbeeld eenternair lithiumHet accupakket kan onverwacht uitvallen terwijl een elektrisch voertuig in beweging is, wat gevaarlijke rijomstandigheden kan creëren.
Geplaatst op: 11 september 2024
