Cómo garantiza la seguridad y previene las explosiones el BMS de la batería de litio

El sistema de gestión de la batería de iones de litio (BMS) garantiza un funcionamiento seguro de la batería mediante mecanismos de seguridad de varios niveles para evitar la explosión y la fuga térmica.Las siguientes son sus principales funciones y principios de realización::

I. Control en tiempo real y protección de parámetros

El BMS garantiza que la batería funcione dentro de los límites de seguridad mediante el seguimiento continuo de parámetros clave como el voltaje, la corriente y la temperatura:

1- Monitoreo de la tensión

• Monitoreo en tiempo real del voltaje monomérico para evitar el sobrevolt (> 4,2 V) o el bajo voltaje (< 3,0 V). Por ejemplo, el BMS corta por la fuerza el circuito de carga cuando el voltaje de la unidad excede 3.75V (sobrecarga de nivel 1) o 3.90V (sobrecarga de nivel 2).

• Técnicas de gestión de la ecualización (pasiva/activa) para reducir las diferencias de voltaje individuales y evitar la sobrecarga o sobre descarga localizadas debido a las inconsistencias de voltaje

2Límites actuales

• Establece los umbrales de corriente de carga / descarga (por ejemplo, 1,0C para advertencia de sobrecorriente de carga, 2,0C para sobrecorriente de descarga) y corta el circuito cuando se superan los límites

• La protección de cortocircuito corta la corriente en milisegundos a través de los tubos MOS para evitar la fuga térmica causada por la alta corriente.

3. Gestión de la temperatura

• El sensor de temperatura monitorea la temperatura de la batería en tiempo real, el rango de trabajo es generalmente de -20°C~60°C. El sensor de temperatura monitorea la temperatura de la batería en tiempo real,el rango de funcionamiento es generalmente -20°C~60°C.
• La temperatura anormal (por ejemplo, > 60 °C) activa el apagón o el apagón para evitar la descomposición del electrolito y la fuga térmica.

II. Mecanismos de protección a varios niveles

El BMS utiliza una estrategia de protección en capas con escalada gradual para abordar los riesgos:

1Protección contra sobrecarga

• El voltaje de carga se divide en tres niveles de respuesta: terminación de la carga cuando alcanza los 3,65 V; corte forzado a los 3,75 V; bloqueo del sistema a los 3,90 V hasta la intervención manual.

• Equalización de voltaje para evitar la sobrecarga de las células individuales, por ejemplo, ecualización pasiva mediante disipación de energía resistiva, ecualización activa para transferir energía a las células de bajo voltaje

2Protección contra la sobre descarga

• Terminar la descarga cuando el voltaje de descarga sea inferior a 2,5 V; en casos extremos (por ejemplo, 2,0 V), cortar por la fuerza y activar el mecanismo de recarga.
• Evitar la disolución de la lámina de cobre del electrodo negativo y el crecimiento de las dendritas de litio, evitar el cortocircuito interno

3Protección contra sobrecorrientes y cortocircuitos

• Los límites de corriente dinámicamente ajustables combinados con protección dual de hardware (seguros) y software (control de tubos MOS).

• El BMS corta el circuito dentro de 100 ms en caso de cortocircuito, suprimiendo el impacto de la corriente alta instantánea (por ejemplo, miles de amperes) en la batería.

III. Prevención y solución de problemas de escape térmico

1.Advertencia de fuga térmica

• El riesgo de fuga térmica, por ejemplo, las alzas de presión del gas antes de la descomposición del electrolito, se predice mediante el seguimiento de la velocidad de cambio de temperatura y voltaje (dV/dt).
• Combinado con el análisis de datos históricos, desencadena la disipación de calor o el aislamiento de módulos defectuosos de antemano.

2.Solución de problemas y respuesta a emergencias

• El BMS registra el tipo de falla (por ejemplo, presión diferencial excesiva en una sola unidad, bajo SOC) y la maneja de manera jerárquica: alarma, reducción de potencia, corte del contactor
• Desconexión del circuito principal en caso de avería grave (por ejemplo, fuga térmica) e información a un sistema externo a través de la interfaz de comunicación