¿Por qué las baterías de litio Power necesitan un sistema de gestión de baterías? Actualmente, los vehículos de nueva energía desarrollados vigorosamente se dividen principalmente en tres categorías: Vehículo eléctrico híbrido (HEV), Vehículo eléctrico de celda de combustible (FCEV) y Vehículo eléctrico puro (Vehículo eléctrico, EV). Estos tres tipos de vehículos eléctricos tienen sus propias características diferentes y también se encuentran en diferentes etapas de desarrollo debido a sus diferentes estructuras y principios de funcionamiento.
Los vehículos eléctricos puros usan paquetes de baterías de energía a bordo (como baterías de iones de litio, baterías de plomo-ácido, baterías de hidruro de níquel-metal y baterías de níquel-cadmio, etc.) como única fuente de energía, y están equipados con motores de alta potencia para impulsar el automóvil. Por lo tanto, es diferente de los vehículos tradicionales con motor de combustión interna.
La mayor diferencia es el sistema de control y accionamiento eléctrico exclusivo de los vehículos eléctricos puros. En comparación con los vehículos eléctricos híbridos, los vehículos eléctricos puros tienen poco ruido, no contaminan, tienen cero emisiones y tienen una estructura de chasis más simple; en comparación con los vehículos de celdas de combustible, todos los aspectos de la tecnología son relativamente más maduros, con mayor confiabilidad y seguridad. Por lo tanto, los vehículos eléctricos puros han sido muy valorados por los gobiernos y las empresas automovilísticas de todo el mundo, y muchas empresas han logrado el procesamiento por lotes y han iniciado operaciones de demostración en algunas regiones.
En los vehículos eléctricos puros, el paquete de baterías de litio de potencia, como uno de los componentes principales, ocupa una proporción muy alta en el costo de fabricación de todo el vehículo, y su rendimiento también afecta directamente el rendimiento de conducción y la seguridad de todo el vehículo. La mayoría de las baterías de litio utilizadas en los primeros vehículos eléctricos puros eran baterías de plomo-ácido.
Debido a su baja densidad de energía, corto rango de crucero y corta vida útil, estas baterías fueron reemplazadas gradualmente por productos como las baterías de iones de litio con ventajas sobresalientes. Las baterías de iones de litio han atraído la atención y el uso de muchos fabricantes de vehículos eléctricos en el país y en el extranjero debido a sus ventajas, como la alta eficiencia de carga y descarga, alta densidad de energía y gran resistencia.
Aunque las baterías de iones de litio tienen más ventajas que otros tipos de baterías, también están limitadas por factores como los materiales de las celdas y los procesos de fabricación actuales, lo que genera diferencias en la resistencia interna, la capacidad y el voltaje entre las baterías de iones de litio de una sola celda. Por lo tanto, en el uso real, las celdas individuales dentro del paquete de baterías son propensas a una disipación de calor desigual oa una carga y descarga excesivas. Con el tiempo, es probable que estas baterías en condiciones de funcionamiento deficientes se dañen por adelantado y la vida útil general del paquete de baterías se acorte considerablemente.
No solo eso, la batería se encuentra en un estado de sobrecarga grave y existe peligro de explosión, causando daños al paquete de baterías y amenazando la seguridad de la vida del usuario. Por lo tanto, es necesario equipar el paquete de baterías de litio de potencia en el vehículo eléctrico con un conjunto de sistema de administración de batería específico (Sistema de gestión de batería, BMS), para monitorear, proteger, equilibrar la energía y alarmar la falla del paquete de baterías de manera efectiva, mejorando así la potencia general de la batería de litio La eficiencia de trabajo y la vida útil del paquete de baterías.
Como centro de control y gestión de los paquetes de baterías de litio de energía de vehículos eléctricos puros, el sistema de gestión de baterías tiene que controlar la temperatura, el voltaje, la corriente de carga y descarga y otros parámetros relacionados del paquete de baterías en tiempo real y de forma dinámica, y tomar la iniciativa para tome medidas de emergencia para proteger cada batería cuando sea necesario. Esté alerta a los peligros de sobrecarga, sobredescarga, sobrecalentamiento y cortocircuito del paquete de baterías.
Además, el sistema también tiene que estimar con precisión el SOC de la batería durante todo el ciclo de vida del paquete de baterías, y proporcionar al conductor información clave oportuna, como la energía restante, la autonomía y los fallos anómalos, de forma adecuada, y al mismo tiempo de manera adecuada. Una forma adecuada de completar la función de intercambio de datos entre el sistema y la ECU del vehículo o la computadora central.
Sin embargo, estas son las funciones y prestaciones que BMS solo puede lograr con un diseño óptimo y condiciones ideales. En la actualidad, todo tipo de accidentes de vehículos eléctricos relacionados con la alimentación de baterías de litio o el uso real de productos BMS en automóviles son un todo. Se puede ver en el rendimiento que las funciones del sistema de administración de batería ampliamente utilizado no son lo suficientemente perfectas, la tecnología no es lo suficientemente madura, el alcance del uso es limitado y la versatilidad no es fuerte. Los detalles se pueden resumir en los siguientes cinco aspectos:
① El sistema de administración de la batería no es lo suficientemente preciso para recopilar los parámetros relevantes del paquete de baterías de litio de potencia en el caso de un uso a largo plazo.
② El sistema de administración de la batería no puede realizar completamente la estimación precisa del valor SOC del paquete de baterías de litio de potencia durante todo el ciclo de vida.
③ El efecto de control del balance de energía entre las celdas individuales en el paquete de baterías debe mejorarse aún más.
④Las funciones de autodiagnóstico y automantenimiento del sistema de administración de batería para sí mismo y para el paquete de batería no son perfectas.
⑤ Los productos actuales del sistema de administración de baterías generalmente están dirigidos, el alcance de uso es limitado y la portabilidad y versatilidad no son lo suficientemente fuertes.
