리?? 배터리 BMS가 어떻게 안전성을 보장하고 폭발을 방지하는지

April 24, 2025

리?? 배터리 BMS가 어떻게 안전성을 보장하고 폭발을 방지하는지


리?? 이온 배터리 관리 시스템 (BMS) 은 폭발 및 열 도출을 방지하기 위해 다단계 안전 메커니즘을 통해 배터리 안전 운영을 보장합니다.그 핵심 기능과 실현 원칙은 다음과 같습니다.:

I. 실시간 모니터링 및 매개 변수 보호

BMS는 전압, 전류 및 온도와 같은 주요 매개 변수를 지속적으로 모니터링하여 배터리가 안전 한계 내에서 작동하는지 보장합니다.

1전압 모니터링

  • 초전압 (> 4.2V) 또는 저전압 (<3.0V) 을 방지하기 위해 모노머 전압의 실시간 모니터링. 예를 들어 BMS는 단위 전압이 3을 초과하면 충전 회로를 강제로 차단합니다.75V (수준 1 과충전) 또는 3.90V (2급 과부하)

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  • 평형 관리 기술 (비동성/활동적) 은 개별 전압 차이를 줄이고 전압 불일치로 인한 지역적 과충전 또는 과충전 방지

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2현재 제한

  • 충전 / 배열 전류의 임계값을 설정 (예를 들어, 충전 과류 경고를 위해 1.0C, 과류 배열을 위해 2.0C) 과 한계를 초과하면 회로를 차단

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  • 단전 보호는 MOS 튜브를 통해 밀리 초 내에 전류를 차단하여 높은 전류로 인한 열 도출을 방지합니다.


3온도 관리

 

  • 온도 센서는 배터리 온도를 실시간으로 모니터링합니다. 작업 범위는 일반적으로 -20°C ~ 60°C입니다. 온도 센서는 배터리 온도를 실시간으로 모니터링합니다.작동 범위는 보통 -20°C~60°C입니다..
  • 비정상적인 온도 (예를 들어> 60 °C) 는 전해질 분해와 열 도출을 방지하기 위해 전원을 끄거나 종료합니다.

II. 다단계 보호 메커니즘

BMS는 위험을 해결하기 위해 단계적 인 격화와 함께 계층 보호 전략을 사용합니다.

 

1과도한 충전 보호

  • 충전 전압은 세 가지 반응 수준으로 나뉘어 있습니다. 충전이 3.65V에 도달하면 충전 종료; 3.75V에서 강제 차단; 수동 개입까지 시스템을 3.90V에서 잠그고.

 

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  • 개별 전지의 과부하를 피하기 위한 전압 평정, 예를 들어 저항성 에너지 소모를 통한 수동 평정, 낮은 전압 전지로 에너지를 전송하기 위한 활성 평정

2과도한 방출 보호

  • 방출 전압이 2.5V보다 낮을 때 방출을 중단한다. 극단적인 경우 (예를 들어, 2.0V) 는 강제로 차단하고 재충전 메커니즘을 활성화한다.
  • 부정적인 전극의 구리 엽의 해소와 리?? 둥릿의 성장을 피하고 내부 단회로를 방지합니다.

 

3과류 및 단회로 보호

  • 동적으로 조절 가능한 전류의 경계값과 함께 두 개의 하드웨어 (피지) 및 소프트웨어 (MOS 튜브 제어) 보호.

 

  • BMS는 단전 경우 100ms 이내에 회로를 차단하여 배터리에 즉각적인 높은 전류 (예를 들어 수천 Amp) 의 영향을 억제합니다.

III. 열 도출 방지 및 문제 해결

1.열 도출 경고

  • 전해질 분해 전에 가스 압력 급증 등 열 도출의 위험은 온도 및 전압 변화 속도 (dV/dt) 를 모니터링함으로써 예측됩니다.
  • 역사적인 데이터 분석과 결합하여, 그것은 미리 열 분산 또는 결함 모듈의 고립을 유발합니다.

2.문제 해결 및 비상 대응

  • BMS는 결함 유형 (예를 들어, 단일 단위에서 과도한 미차 압력, 낮은 SOC) 을 기록하고 계층적으로 처리합니다: 경보, 전력 감소, 접촉자 차단
  • 주요 회로에서 심각한 오작동 (예: 열 도출) 에 대한 단속 및 통신 인터페이스를 통해 외부 시스템에 대한 보고

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IV. 폭발 원인에 대한 목표 보호

리?? 이온 배터리 폭발의 세 가지 주요 원인 (기계적 학대, 전기적 학대, 열적 학대) 는 모두 BMS에 의해 완화됩니다.

 

1.전기 악용 보호

  • 과충전, 과충전 및 높은 전류와 같은 전기 남용은 주요 위험이며 BMS는 전압 / 전류 제한 및 평등 관리를 통해 이러한 경로를 직접 차단합니다.

2.열성 악용 보호

  • 온도 제어 모듈은 지역 과열을 방지하고 SEI 필름 분해와 대막 녹기를 억제하며 내부 단회로를 피합니다.

3기계적 학대로부터의 간접적 보호

  • BMS 는 충돌 을 직접 방지 할 수 없지만, 기계적 손상을 입은 후 고장 된 배터리를 신속하게 격리 할 수 있으며, 연쇄 반응 을 방지 할 수 있다

V. 시스템 수준의 보안 설계

1부적절한 보호

  • 원자 보호 (회복 가능) 및 2차 보호 (예: 안전 장치) 의 조합

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  • 거짓 경보 및 생략을 줄이기 위한 멀티 센서 크로스 검증

2데이터 기반 최적화

  • 충전 전략을 최적화하고 배터리 수명을 예측하기 위해 충전/폐하 역사 및 온도 분포와 같은 데이터를 기록합니다.
  • 보호 문턱은 SOC/SOH 추정 (예: 칼만 필터링 방법) 을 통해 배터리 노화에 적응하도록 동적으로 조정됩니다. 27 51