BMS保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板,。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能,必須要能夠主動切斷電池主回路,。因此,,在電池包內(nèi)部,電池的主回路是要經(jīng)過保護(hù)板的,。為了對充電和放電都能進(jìn)行控制,,保護(hù)板必須具有兩個開關(guān),分別控制充電和放電回路(姑且這么理解),。在同口保護(hù)板中,,這兩個開關(guān)串在一條線上,,接到電池包外部,充電和放電都經(jīng)過此線,。而在分口保護(hù)板中,,電池分出兩根線,分別接充電開關(guān)和放電開關(guān),,再接到電池外部,。之所以會出現(xiàn)同口和分口保護(hù)板,是為了降低成本:一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小,,如果兩個開關(guān)串到一條線上,,那么兩個開關(guān)就得照著大的買。而分口的話,,充電電流小,,就可以用一個更小的開關(guān)。這里說的開關(guān),,其實(shí)就是MOSFET,,是鋰電保護(hù)板的主要成本,而且國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限,,重點(diǎn)部件需要進(jìn)口,。當(dāng)電池充電時,如果電壓超過設(shè)定的安全范圍,,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會立即斷開充電電路,,防止電池過充。硬件BMS設(shè)計
BMS管理哪些東西,?與BMS相關(guān)的幾大塊,,電壓、電流,、溫度,、均衡,信息等,,BMS保護(hù)板通過采集電壓,、電流、溫度等信息,,評估BMS當(dāng)前狀態(tài),。BMS首先對電池包進(jìn)行信息采集,包括電壓,,電流,溫度三個維度的信息提取,。其次,,BMS對電池包的SOX算法進(jìn)行估算,。然后BMS會對電池包進(jìn)行安全診斷,包括過流,,過壓,,欠壓,高溫,,低溫,,斷路的保護(hù)。再次是對電池包的能量進(jìn)行管理,,一般分為被動管理和主動管理兩種類型,。還會對電池包進(jìn)行信息的管理,包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲,。儲能BMS對于電池管理系統(tǒng)(BMS)而言,,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關(guān)重要,。
主動均衡技術(shù)的痛點(diǎn):設(shè)備采購成本較高當(dāng)前新能源板塊發(fā)展突飛猛進(jìn),,每個從業(yè)單位參與的項目單量和項目數(shù)量越來越多,很多項目前期的方案搭建以及交付投運(yùn),,較大權(quán)重地考慮成本,,在剛好滿足下級用戶當(dāng)前技術(shù)需求的前提下,以盡可能便宜的原則選擇均衡產(chǎn)品,。導(dǎo)致很多項目選型環(huán)節(jié),,下級用戶認(rèn)可主動均衡的產(chǎn)品和技術(shù),也了解全生命周期主動均衡經(jīng)濟(jì)性的更加合理性,,但考慮當(dāng)前量級的項目因?yàn)檫x擇采購主動均衡BMS要多花¥,,往往很可能還是選擇當(dāng)前就滿足下級用戶的被動均衡產(chǎn)品。主動均衡相對增加了風(fēng)險點(diǎn)基于不同廠家主動均衡技術(shù)的差異性,,主動均衡在BMS內(nèi)部增加了分離式或集成式的均衡電路,,其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅(qū)動裝置,、均衡控制狀態(tài)等,,這些從硬件增加的角度增加了可能失效的風(fēng)險點(diǎn)。部分BMS企業(yè)過于追求3A,、5A甚至更高的大電流均衡,,于均衡技術(shù)本身沒有什么技術(shù)難點(diǎn),但對系統(tǒng)既有的協(xié)配件的選型匹配存在挑戰(zhàn)與風(fēng)險,。行業(yè)PACK包內(nèi)采集線束的線徑可能只有,、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內(nèi)的發(fā)熱及散熱,、相對熱的環(huán)境下電池的壽命等都可能是關(guān)聯(lián)影響因素,。
電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要職責(zé)包括監(jiān)控,、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。硬件BMS保護(hù)板指的是完全基于硬件實(shí)現(xiàn)的電池管理系統(tǒng),,其設(shè)計注重電路和傳感器等硬件組件的整合,。與之相對,軟件保護(hù)板BMS則采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式,。與硬件版相比,,軟件版更注重算法、控制邏輯和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)化,。在選擇硬件或軟件BMS保護(hù)板時,,需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和預(yù)算來做出權(quán)衡。如果是對基本功能的要求較高,,且成本預(yù)算較為有限,,BMS硬件保護(hù)板可能是一個不錯的選擇。而如果需要更高級的電池管理策略,,對靈活性和升級能力有更高要求,,那么軟件BMS板可能更為合適。 兩輪電動車BMS 行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動車電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板,。
BMS保護(hù)板的被動均衡技術(shù)顧名思義,,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實(shí)現(xiàn)整體的均衡,。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,,工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻,當(dāng)某個電芯提前充滿,,而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時,,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間,。由于被動均衡結(jié)構(gòu)更為簡單,,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點(diǎn),,由于結(jié)構(gòu)簡單制作成本低,,采用電阻耗能產(chǎn)生熱量,從而會使整個系統(tǒng)的效率降低,。并且均衡時間短,,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期,。此外,,只能對高電壓電池進(jìn)行放電,無法對劣質(zhì)電池進(jìn)行改進(jìn),。在適用場景上,,被動均衡更適合于小容量,、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,,實(shí)現(xiàn)電量的有效利用。 BMS的功能模塊 BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,。工商業(yè)儲能BMS管理平臺
BMS系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電池狀態(tài),,確保在充放電過程中的穩(wěn)定性和安全性,從而保障設(shè)備和用戶的安全,。硬件BMS設(shè)計
主動均衡則是通過電量轉(zhuǎn)移的方式來實(shí)現(xiàn)均衡,,這種方式效率更高、損失更小,。不同廠家可能采用不同的方法,,均衡電流也可能有所不同,范圍通常在1~10A之間,。被動均衡更適合于小容量,、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,而主動均衡則更適用于高串?dāng)?shù),、大容量的動力型鋰電池組應(yīng)用,。對于電池管理系統(tǒng)(BMS)而言,除了均衡功能外,,均衡策略的制定同樣至關(guān)重要,。主動均衡機(jī)制采用電量轉(zhuǎn)移的方式,將組內(nèi)電池的總電量轉(zhuǎn)移給容量較小的電池,。電感式主動均衡以物理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ),,集成了電源開關(guān)和微型電感,實(shí)現(xiàn)雙向均衡,。它可以通過相鄰電池間的電荷轉(zhuǎn)移來均衡電池,,無論是放電、充電還是靜置狀態(tài),,都可以進(jìn)行均衡,,且均衡效率高達(dá)92%。 硬件BMS設(shè)計
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