कैसे लिथियम बैटरी बीएमएस सुरक्षा सुनिश्चित करता है और विस्फोटों को रोकता है

लिथियम आयन बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) विस्फोट और थर्मल रनआउट को रोकने के लिए बहु-स्तरीय सुरक्षा तंत्र के माध्यम से बैटरी के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करती है।इसके मुख्य कार्य और कार्यान्वयन के सिद्धांत निम्नलिखित हैं:

I. वास्तविक समय की निगरानी और पैरामीटर सुरक्षा

बीएमएस यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी सुरक्षा सीमाओं के भीतर काम करे, जैसे कि वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे प्रमुख मापदंडों की निरंतर निगरानी करकेः

1वोल्टेज निगरानी

• ओवर-वोल्टेज (> 4.2V) या अंडर-वोल्टेज (<3.0V) को रोकने के लिए मोनोमर वोल्टेज की वास्तविक समय की निगरानी। उदाहरण के लिए, जब यूनिट वोल्टेज 3 से अधिक हो तो बीएमएस बलपूर्वक चार्जिंग सर्किट को काट देता है।75V (स्तर 1 ओवरचार्ज) या 3.90V (स्तर 2 ओवरचार्ज)

• व्यक्तिगत वोल्टेज मतभेदों को कम करने और वोल्टेज असंगति के कारण स्थानीयकृत ओवरचार्जिंग या ओवरडिसचार्जिंग से बचने के लिए इक्वेलाइजेशन मैनेजमेंट तकनीक (पासिव/एक्टिव)

2वर्तमान सीमा

• चार्ज / डिस्चार्ज वर्तमान सीमाओं सेट करता है (उदाहरण के लिए, चार्ज ओवरकरंट चेतावनी के लिए 1.0C, डिस्चार्ज ओवरकरंट के लिए 2.0C) और सीमाओं से अधिक होने पर सर्किट को काट देता है

• शॉर्ट सर्किट सुरक्षा उच्च धारा के कारण होने वाले थर्मल रनवे को रोकने के लिए एमओएस ट्यूबों के माध्यम से मिलीसेकंड के भीतर वर्तमान को काट देती है।

3तापमान प्रबंधन

• तापमान सेंसर वास्तविक समय में बैटरी तापमान की निगरानी करता है, कार्य सीमा आमतौर पर -20°C~60°C है। तापमान सेंसर वास्तविक समय में बैटरी तापमान की निगरानी करता है,ऑपरेटिंग रेंज आमतौर पर -20°C~60°C है.
• असामान्य तापमान (उदाहरण के लिए >60°C) इलेक्ट्रोलाइट अपघटन और थर्मल रनवे को रोकने के लिए बिजली बंद या बंद हो जाती है

II. बहुस्तरीय सुरक्षा तंत्र

बीएमएस जोखिमों से निपटने के लिए क्रमिक वृद्धि के साथ एक स्तरित सुरक्षा रणनीति का उपयोग करता हैः

1अतिभार संरक्षण

• चार्जिंग वोल्टेज को प्रतिक्रिया के तीन स्तरों में विभाजित किया गया हैः 3.65V तक पहुंचने पर चार्जिंग को रोकना; 3.75V पर जबरन कट-ऑफ करना; मैन्युअल हस्तक्षेप तक 3.90V पर सिस्टम को लॉक करना।

• अलग-अलग कोशिकाओं के ओवरचार्जिंग से बचने के लिए वोल्टेज इक्वेलाइजेशन, उदाहरण के लिए प्रतिरोधात्मक ऊर्जा अपव्यय के माध्यम से निष्क्रिय इक्वेलाइजेशन, कम वोल्टेज कोशिकाओं को ऊर्जा हस्तांतरित करने के लिए सक्रिय इक्वेलाइजेशन

2. ओवरडिसचार्ज सुरक्षा

• जब डिस्चार्ज वोल्टेज 2.5V से कम हो, तो डिस्चार्ज बंद कर दें; चरम मामलों में (जैसे, 2.0V), बलपूर्वक काट दें और रिचार्जिंग तंत्र को सक्रिय करें।
• नकारात्मक इलेक्ट्रोड तांबे की पन्नी के विघटन और लिथियम डेंड्राइट्स के विकास से बचें, आंतरिक शॉर्ट सर्किट को रोकें

3अतिप्रवाह और शॉर्ट सर्किट संरक्षण

• दोहरी हार्डवेयर (फ्यूज) और सॉफ्टवेयर (एमओएस ट्यूब नियंत्रण) सुरक्षा के साथ संयुक्त गतिशील रूप से समायोज्य वर्तमान सीमाएं।

• बीएमएस शॉर्ट सर्किट के मामले में 100 एमएस के भीतर सर्किट को काट देता है, जिससे बैटरी पर तत्काल उच्च धारा (जैसे हजारों एम्पियर) का प्रभाव कम हो जाता है।

III. थर्मल रनवे की रोकथाम और समस्या निवारण

1.थर्मल रनआउट चेतावनी

• थर्मल रनवे का जोखिम, जैसे इलेक्ट्रोलाइट अपघटन से पहले गैस दबाव में वृद्धि, तापमान और वोल्टेज (डीवी/डीटी) के परिवर्तन की दर की निगरानी करके भविष्यवाणी की जाती है।
• ऐतिहासिक डेटा विश्लेषण के साथ मिलकर, यह पूर्व में दोषपूर्ण मॉड्यूलों के गर्मी अपव्यय या अलगाव को ट्रिगर करता है।

2.समस्या निवारण और आपातकालीन प्रतिक्रिया

• बीएमएस गलती के प्रकार को रिकॉर्ड करता है (जैसे, एक इकाई में अत्यधिक अंतर दबाव, कम एसओसी) और इसे पदानुक्रमित तरीके से संभालता हैः अलार्म, बिजली की कमी, संपर्ककर्ता कट ऑफ
• गंभीर खराबी (जैसे थर्मल रनआउट) के मामले में मुख्य सर्किट का डिस्कनेक्शन और संचार इंटरफेस के माध्यम से एक बाहरी प्रणाली को रिपोर्ट करना