鋰電池過充過放的本質:充電時,,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上,;放電時,,鋰離子從負極板上脫嵌,并經由電解液嵌入到正極板上,;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程,。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮,;放電時,,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹,。過充時,,正極晶格會產生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,,造成電池的損壞,。過放時,正極材料活性變差,,阻止鋰離子的嵌入,,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,,也會破壞電池的物理結構,,從而導致電池的損壞。智慧動鋰儲能BMS系統(tǒng)采用3+1級架構,。新能源BMS供應商家
BMS保護板也可以按照串數(shù)和持續(xù)放電電流大小來分,。串數(shù)比較好理解,常見的7串(三元24v),,13串(三元48v),,17串(三元60v),20串(三元72v),。保護板需要采集每一串電芯的電壓,,因此串數(shù)不同,保護板是不同的,。而電流大小,,就是決定了MOS開關的大小(MOS數(shù)量),,MOS數(shù)量越多,,BMS保護板的價格就越高,對價格的影響很關鍵,。鐵鋰常見的就是15/16串48v,,20串60v,24串72v,。鋰電池體積小,、可拆卸提出,方便用戶充電,,降低電池被盜風險,。中穎電子BMS工作原理BMS系統(tǒng)保護板能實現(xiàn)電池的平衡管理,確保多節(jié)電池電動車的每節(jié)電池在充放電過程中的壓差較小,。
BMS保護板的被動均衡技術,。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,從而實現(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,。由于被動均衡結構更為簡單,,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,,由于結構簡單制作成本低,,采用電阻耗能產生熱量,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行放電,無法對劣質電池進行改進,。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量,、低串數(shù)的鋰電池組應用,,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現(xiàn)電量的有效利用,。
電池計量芯片(電量計IC)主要用來采集電芯電壓,、溫度、電流等信息,,通過庫侖積分和電池建模等方式計算電池電量,、健康度等信息,并通過I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機通信,。電量計IC與電池保護IC既可分立,,也可集成。一級保護IC可以控制充,、放電MOSFET,,保護動作是可恢復的,即當發(fā)生過充,、過放,、過流,、短路等安全事件時就會斷開相應的充放電開關,安全事件解除后就會重新恢復閉合開關,,不影響電池的繼續(xù)使用,。硬件、算法和固件是電量計芯片的三大關鍵要素,,硬件用來實現(xiàn)高精度采樣和低功耗運行;算法用來對電池進行建模;固件用來實現(xiàn)算法編程,,計算輸出容量信息。在選擇電量計芯片時,,通常需要考慮到電芯化學類型,、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口,、電量計放在電池包內(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side),、電量計算法、是否集成電池保護均衡等功能,、支持充放電電流大小,,以及存儲介質和封裝形式等。BMS鋰電池保護板的標準化,、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向,。
庫侖計數(shù)法是測量電池容量的理想方法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,,進而得到流入或者流出電量,。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據(jù)電池測量系統(tǒng)的不同,有多種測量放電或充電電流的方法,。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,,然后進行測量,。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗?;魻栃獋鞲衅鳎哼@種傳感器通過磁場變化測量電流,。它消除了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,,且無法承受大電流,。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴),。它們的精確度很高,。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成,。庫侖計數(shù)法是一種安培小時積分法,,可有效量化一段時間內的電量,,提供動態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新,。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,,快速評估剩余電量。不過,,庫侖計數(shù)法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。BMS系統(tǒng)保護板能夠有效延長電池的使用壽命,,提高電池的經濟價值,。低速電動車BMS電池管理系統(tǒng)作用
BMS實時采集、處理,、存儲電池模組運行過程中的重要信息,與外部設備交換信息,。新能源BMS供應商家
工商業(yè)儲能系統(tǒng)以及儲能電站系統(tǒng)主要由電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS),、能量管理系統(tǒng)(EMS),、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構成。儲能電池是儲能系統(tǒng)的關鍵組成部分,,它儲存能量以備需要時使用,,不同種類的電池具有不同的特點和適用性。電池由固定數(shù)量的鋰電池組成,,這些鋰電池在框架內串聯(lián)和并聯(lián),,形成一個模塊。然后將模塊堆疊并組合形成電池架,。電池架可以串聯(lián)或并聯(lián),,以達到電池儲能系統(tǒng)所需的電壓和電流。電池組的設計和配置需要綜合考慮能量,、功率,、循環(huán)壽命和成本等關鍵參數(shù),,以便保證其安全性,、可靠性和性價比新能源BMS供應商家