2024全球储能BMS的技术发展及竞争趋势——热失控管理技术篇

图1 电池热失控触发方式

图片来源：华塑科技

对于电化学储能系统来说，热失控抑制管理显得尤为重要，以下是两种常见的热失控抑制管理方法：

1. 热管理设计预防：这种方法主要是通过提高电池的散热效率来预防热失控。相比较自然冷却和强制风冷，液冷是一种散热效率较高的热管理方式。因此，增加液冷系统是一种有效预防电池系统热失控的手段。其主要目的是从抑制热扩散方面来减轻热失控对电池的损伤。

2. BMS监控：BMS（电池管理系统）监控是一种针对电气滥用和热滥用的有效抑制手段。它主要是通过提高电池状态的估计精度，避免过充放造成的热失控。此外，BMS监控还可以设置温度分级报警，在热滥用发生之初就对系统发出警告，从而及时采取应对措施，防止热失控的发生。

总的来说，热失控抑制管理需要综合考虑多种因素，包括设备的散热性能、电池管理系统的监控能力、环境温度等。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的热失控抑制管理策略，以确保设备的安全稳定运行。

图2 热管理抑制热失控传播示意图

图片来源：华塑科技

热管理控制和热失控分析

1. 热管理控制：

A. 根据电芯排布（风道走向、液体流向）对电芯温度建模，通过软件对电芯温度进行分析，进行调温；

B. 总正、负、模组连接排温度点和电芯分开，软件控制策略不同；

C. 联合电池包热仿真数据，找到最低、最高温度点，进行温度测量；

D. 温度采样分辨率0.1℃；

E. 多维度对比电池面温度传感检测技术及高速高精度温度采集及补偿；

图3  华塑BMS热管理控制

2. 热失控分析：

A. CO/VOC浓度检测

B. △U和△T检测

C. 热扩散模型分析

图4 热失控传播示意图

图片来源：华塑科技

图5 华塑气体检测BMS

图片来源：华塑科技

储能BMS（电池管理系统）热失控发展趋势是一个复杂且关键的问题，涉及到电池技术、系统设计、运行环境等多个方面。随着电池储能系统的广泛应用，热失控问题逐渐受到业界的重视。需要明确的是，热失控是电池在特定条件下，如高温、过充、内部短路等，导致电池内部化学反应失控，产生大量热量并可能引发火灾的现象。因此，对于储能BMS来说，预防和控制热失控是保障系统安全的关键。

从发展趋势来看，随着电池技术的不断进步，新型电池材料的应用以及电池管理系统的智能化发展，储能BMS热失控的风险有望逐渐降低。

1. 新型电池材料：目前，锂电池是主要的储能电池类型。未来，随着固态电池等新型电池技术的研发和应用，电池的热稳定性和安全性有望得到显著提升，从而降低热失控的风险。

2. 电池管理系统的智能化：智能化是储能BMS的重要发展方向。通过引入先进的算法和传感器技术，可以实现对电池状态的实时监测和预警，及时发现并处理可能导致热失控的异常情况，从而避免热失控的发生。

3. 系统设计的优化：在储能系统的设计中，通过优化电池包的结构、散热系统、安全防护措施等，可以降低电池在工作过程中产生的热量，提高系统的散热效率，从而减少热失控的风险。

然而，尽管有这些积极的发展趋势，储能BMS热失控问题仍然存在挑战。例如，电池的老化、外部环境的变化等因素可能导致电池状态的不确定性增加，使得热失控的预防和控制更加困难。因此，未来仍需要持续加强对储能BMS热失控问题的研究和实践，不断提高系统的安全性和可靠性。

综上所述，储能BMS热失控发展趋势呈现出逐渐降低的风险，但仍需持续关注和研究。通过技术创新和系统优化，有望进一步提高储能系统的安全性和可靠性，推动储能技术的广泛应用和发展。