鋰離子電池安全性差,,存在爆i炸等缺陷。特別是以鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池,,在大電流下無法放電,,安全性差。此外,,幾乎所有的鋰離子電池過充或過放電都會對電池造成一些損害,。鋰離子電池對溫度也很敏感:假如使用溫度過高,可能會引起電解液分解,、燃燒甚至爆i炸,;假如溫度過低,鋰離子電池的性能會明顯惡化,,影響設(shè)備的正常使用,。由于鋰電池制造工藝的限制,每個電池的內(nèi)阻和容量會有所不同,。當(dāng)多個鋰電池串聯(lián)使用時,,每個電池的充放電速率不一致,導(dǎo)致電池容量利用率低,。鑒于此,在實際使用鋰電池的過程中要一個特殊的保護系統(tǒng)來監(jiān)控電池的健康狀況,,從而對鋰離子電池的使用進(jìn)行管理,。電控中Z核i心的功能就是電池管理系統(tǒng)(Batterymanagementsystem)簡稱BMS。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)
感知和測量測量即感知電池的狀態(tài),這是BMS基本功能,,包括一些指標(biāo)參數(shù)的計量和計算,,其中有電壓、電流,、溫度,、電量、SOC(stateofcharge),、SOH(stateofhealth),、SOP(stateofpower)、SOE(stateofenergy),。SOC可以通俗理解為電池還剩下多少電量,,其數(shù)值在0-100%之間,這是BMS中Z重要的參數(shù),;SOH指電池的健康狀態(tài)(或電池劣化程度),,是當(dāng)前電池的實際容量與額定容量的比值,當(dāng)SOH低于80%時電池便不可用于動力環(huán)境。通信和定位,BMS有單獨的通信模塊,,作用分別是數(shù)據(jù)傳輸和電池定位,,能夠?qū)⒏兄蜏y量到的相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳遞到運營管理平臺。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)淺析鋰電池保護板(BMS)系統(tǒng)設(shè)計思路,。
電池管理系統(tǒng)是電池系統(tǒng)的核i心部件,,采用三級安全架構(gòu)(一級從控BMU、二級主控BCMU,、三級總控BSMU),,負(fù)責(zé)每個單體電池的數(shù)據(jù)監(jiān)測、均衡控制,、SOC估算,、故障預(yù)警、大數(shù)據(jù)分析預(yù)測等,??屏凶灾餮邪l(fā)的電池管理系統(tǒng)有十年以上的技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗,全部采用車規(guī)級功能安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),,可靠性高,,可提供實時、綜合,、精確的電池性能數(shù)據(jù),,通過CAN或RS485接口與PCS或EMS實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和控制。一級從控模塊BMU對每個單體電池的電壓和溫度進(jìn)行高精度采集和實時監(jiān)控,具有主動/被動均衡能力,,并通過CAN總線與二級主控模塊BCMU進(jìn)行通訊,,構(gòu)成主從式電池管理系統(tǒng)。二級主控模塊BCMU對電池簇電壓,、電流,、功率和絕緣電阻等重要參數(shù)信息進(jìn)行實時采集和監(jiān)控,SOC/SOH等數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算,,均衡策略判斷和執(zhí)行,,進(jìn)行實時電池故障診斷并根據(jù)既定策略系統(tǒng)進(jìn)行保護,通過CAN與BMU和BSMU進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,。
電池管理系統(tǒng)的發(fā)展早期的電池管理系統(tǒng)有:德國1991年開始設(shè)計的BADICHEQ和BADICOaCH系統(tǒng),,美國通用汽車EV1使用的電池管理系統(tǒng),美國ACPropulsion公司開發(fā)的名為BatOPt的高性能電池管理系統(tǒng),。國內(nèi)Z早主要是一些高校依托自己的科技優(yōu)勢聯(lián)合一些大的汽車和電池生產(chǎn)商進(jìn)行了一些研究工作,,隨著電動汽車市場的啟動,許多商業(yè)化的產(chǎn)品都獲得了大批量的應(yīng)用,。3,、電池管理系統(tǒng)研究內(nèi)容首先,,要研究電池管理系統(tǒng),一般研究單片機為關(guān)鍵,,車載網(wǎng)絡(luò)為分布系統(tǒng),。然后研究傳感,因為需要檢測電池的參數(shù),。一般檢測電壓,、電流、溫度,。數(shù)據(jù)和控制的傳輸需網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn),,一般用CAN網(wǎng)絡(luò)。執(zhí)行機構(gòu),,通過顯示屏,、繼電器、風(fēng)扇,、泵,、電機等來實現(xiàn)。BMS系統(tǒng)主要應(yīng)用在二次電池上,,尤其對于目前主流的使用鋰離子電池的電動新能源汽車尤為重要,。
BMS三大作用。(1)溫度測量利用該電阻的特性,,可以測量以下三個溫度范疇:電芯溫度:將NTC熱敏電阻放置在電芯之間,,實現(xiàn)電芯溫度的測量,需要考慮每個NTC所覆蓋的電芯數(shù)量情況,。功率溫度:將NTC熱敏電阻放置在MOS之間,,實現(xiàn)功率溫度的測量,需要在安裝時確保NTC要與MOS器件緊密接觸,。環(huán)境溫度:將NTC熱敏電阻放置在BMS板上,實現(xiàn)環(huán)境溫度的測量,,要求安裝位置遠(yuǎn)離功率器件,。(2)溫度補償大部分元器件的電阻都會隨著溫度上升而增大,此時需要用NTC進(jìn)行補償,,抵消溫度造成的誤差情況,。(3)抑制浪涌電流浪涌(electricalsurge),也叫突波,,即瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值,,包括浪涌電壓和浪涌電流。電子電路在開機時會產(chǎn)生較大的浪涌電流,,容易對元器件造成損壞,,使用NTC可以防止這種情況的產(chǎn)生,,保證電路正常工作。而對于浪涌的保護就需要用到TVS,。后疫i情時代,,便攜鋰電BMS市場已悄然興起。電動叉車鋰電池BMS管理
BMS行業(yè)屬于動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的中游的行業(yè),。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)
鋰電池bms均衡管理,。均衡管理的必要性來自于電池的生產(chǎn)和使用的不一致性。從生產(chǎn)角度看,,每塊電池都有自己的生命周期和特性,,沒有一模一樣的兩塊電池,由于隔膜,、陰極,、陽極等材料的不一致,不同電池的容量也不能完全一致,。如組成一個48V/20AH電池組的各電芯,,其壓差、內(nèi)阻等的一致性指標(biāo),,均有一定范圍內(nèi)的差異,。從使用角度來看,在電池充放電的過程中,,電化學(xué)反應(yīng)的過程中是永遠(yuǎn)不可能一致的,。即使是同一塊電池包,也會因為溫度,、磕碰度不同造成電池充放量不同,,從而導(dǎo)致電芯容量不一致。因此,,電池就需要均被動均衡和主動均衡,。即設(shè)定一對啟動和結(jié)束均衡的閾值:比如,一組電池中,,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達(dá)到50mV時啟動均衡,,5mV結(jié)束均衡。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)