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Il Battery Management System, o BMS, è un sistema elettronico che monitora, controlla e protegge le celle delle batterie ricaricabili o i pacchi batteria. Nel contesto delle batterie LFP a bassa tensione, il BMS svolge un ruolo fondamentale nel mantenere l'integrità e le prestazioni del sistema di batterie. Le batterie LFP, note per la loro lunga durata, elevata affidabilità e tensione di scarica stabile, sono sempre più utilizzate nei sistemi di accumulo di energia residenziali e commerciali, nei veicoli elettrici e in varie applicazioni industriali. Il BMS è responsabile di garantire che queste batterie funzionino entro i parametri progettati, prevenendo così danni e prolungandone la durata di servizio.
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Una delle funzioni principali del BMS nelle batterie LFP a bassa tensione è monitorare il flusso di corrente in entrata e in uscita dalla batteria. Le condizioni di sovracorrente possono portare a una generazione di calore eccessivo, che può causare danni alla batteria o, in casi estremi, runaway termico. Il BMS è dotato di un allarme di sovracorrente che avvisa l'utente quando l'assorbimento di corrente supera la soglia di sicurezza. Questa funzione è fondamentale per prevenire sovraccarichi e scariche, che possono degradare le prestazioni della batteria e ridurne il ciclo di vita. Implementando la protezione da sovracorrente, il BMS salvaguarda la batteria LFP a bassa tensione da potenziali danni, assicurando che funzioni entro i limiti progettati.
I cortocircuiti si verificano quando all'interno del pacco batteria viene creato un percorso anomalo a bassa resistenza, che porta a un flusso di corrente improvviso e ampio. Ciò può causare gravi danni alla batteria e persino rappresentare un rischio di incendio. Il BMS nelle batterie LFP a bassa tensione è progettato per rilevare condizioni di cortocircuito e adottare misure immediate per mitigare il rischio. Ciò si ottiene tramite una combinazione di algoritmi software e componenti hardware, come fusibili e relè, che possono scollegare la batteria dal circuito in caso di cortocircuito. La funzione di protezione da cortocircuito del BMS è fondamentale per mantenere la sicurezza e l'affidabilità delle batterie LFP a bassa tensione in varie applicazioni.
Oltre alla protezione da sovracorrente e cortocircuito, il BMS nelle batterie LFP a bassa tensione incorpora anche un fusibile ad alta corrente, in genere con una potenza nominale di 320 A. Questo fusibile funge da ultima linea di difesa nel caso in cui le altre misure di protezione del BMS non riescano a prevenire una situazione di sovracorrente. Il fusibile è progettato per fondersi e interrompere il circuito quando la corrente supera la potenza nominale del fusibile, proteggendo così la batteria e il sistema collegato da eventuali danni. L'inclusione di un fusibile da 320 A nel BMS evidenzia la robustezza dei meccanismi di protezione in atto per le batterie LFP a bassa tensione.
