5 فشل BMS الشائع وكيفية منعها

نظام إدارة البطارية (BMS) هو دماغ مركبة كهربائية (EV) أو نظام تخزين الطاقة ، مما يضمن سلامة البطارية والأداء وطول العمر. ومع ذلك ، مثل أي مكون حاسم ، يمكن أن تؤدي فشل BMS إلى انخفاض الكفاءة أو مخاطر السلامة أو حتى تلف البطارية الكارثية.

في هذه المقالة ، نستكشف إخفاقات BMS الأكثر شيوعًا ونقدم حلولًا قابلة للتنفيذ لمنعها.

1. خلل الجهد بين الخلايا
مشكلة:
تتكون حزم بطارية الليثيوم أيون من خلايا متعددة في السلسلة.

بمرور الوقت ، قد تتقاضى بعض الخلايا/تفريغ أسرع من غيرها ، مما يؤدي إلى اختلال التوازن الجهد.

إذا لم يتم التحقق منها ، فإن الخلايا الضعيفة يمكن أن تفرط أو تفريغ ، مما يقلل من عمر البطارية.

حل:
✔ موازنة الخلية النشطة – يستخدم المقاومات أو محولات DC-DC لإعادة توزيع الطاقة.
✔ موازنة سلبية – تبدد الطاقة الزائدة من خلايا الجهد العالي عبر المقاومات.
✔ التشخيصات العادية – مراقبة الفولتية الخلايا والاختلالات الصحيحة في وقت مبكر.

2. ارتفاع درجة الحرارة & الهرب الحراري
مشكلة:
يمكن للحرارة المفرطة من الشحن السريع أو الأحمال العالية أو التبريد الضعيف تلف خلايا البطارية.

إذا تجاوزت درجات الحرارة حدودًا آمنة ، يمكن أن يحدث هارب حراري (تفاعل سلسلة من ارتفاع درجة الحرارة) ، مما يؤدي إلى الحرائق.

حل:
مستشعرات درجة الحرارة – ضع أجهزة استشعار متعددة عبر حزمة البطارية.
✔ أنظمة التبريد – استخدم التبريد السائل أو الهواء القسري للحفاظ على درجات الحرارة المثلى.
✔ الحد الحالي – تقليل سرعة الشحن إذا ارتفعت درجات الحرارة بشكل غير طبيعي.

3. فشل الاتصال (يمكن أخطاء الحافلة)
مشكلة:
يتواصل BMS مع وحدة التحكم في المركبات (VCU) والأنظمة الأخرى عبر CAN Bus.

يمكن أن تعطل الاتصالات الفضفاضة أو EMI أو أخطاء البرامج التواصل ، مما يتسبب في قراءات أو عمليات إيقاف غير صحيحة على الحالة (SOC).

حل:
✔ الأسلاك المحمية – منع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI).
✔ خطوط اتصال زائدة عن الحاجة – ضمان مسارات بيانات النسخ الاحتياطي.
✔ تحديثات البرامج الثابتة – إصلاح الأخطاء وتحسين استقرار البروتوكول.

4. استشعار الحالية الانجراف & عدم دقة
مشكلة:
يمكن أن تفقد أجهزة الاستشعار الحالية القائمة أو القائمة القائمة على التحويلة المعايرة بمرور الوقت.

تؤدي القراءات الحالية غير الصحيحة إلى تقديرات خاطئة لـ SOC ، أو المخاطرة بالشحن الزائد أو الإغلاق غير المتوقع.

حل:
✔ المعايرة العادية – إعادة معايرة المستشعرات أثناء الصيانة.
✔ التكرار ثنائي المستشعر – قراءات الاختيار المتقاطع للدقة.
✔ أجهزة استشعار عالية الدقة – استخدام أجهزة استشعار عالية الجودة مع الحد الأدنى من الانجراف.

5. مواطن الخلل البرمجيات & حشرات البرامج الثابتة
مشكلة:
يتحكم برنامج BMS في الوظائف الحرجة مثل تقدير SOC ، والكشف عن الأخطاء ، وبروتوكولات السلامة.

يمكن أن تسبب الأخطاء إنذارات خاطئة أو عمليات إيقاف غير صحيحة أو فشل في اكتشاف الأخطاء الحقيقية.

حل:
✔ اختبار صارم – محاكاة شروط العالم الحقيقي قبل النشر.
✔ تحديثات عبر الهواء (OTA) – إصلاح الأخطاء دون استدعاء الأجهزة.
✔ أجهزة ضبط الوقت – إعادة ضبط BMS تلقائيا إذا كان يتجمد.

كيف تمدد BMS Lifespan؟
الصيانة الوقائية – تحقق بانتظام الاتصالات وأجهزة الاستشعار والتبريد.
مكونات الجودة – استخدام أجهزة BMS موثوقة من الموردين الموثوق بهم.
التثبيت المناسب – اتبع إرشادات الشركة المصنعة للأسلاك والتوظيف.

الأفكار النهائية
يمكن لـ BMS الفاشل أن يضر بالسلامة والأداء وعمر البطارية. من خلال فهم هذه القضايا الشائعة وتنفيذ التدابير الوقائية ، يمكن للمصنعين ومالكي EV ضمان تشغيل موثوق وتجنب حالات الفشل المكلفة.