鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充,、過放,、過流,、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險器出現(xiàn),。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,,及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞,。保護(hù)板通常包括控制IC,、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID,、存儲器等,。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通,,使電芯與外電路溝通,,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時,它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷,,保護(hù)電芯的安全,。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負(fù)溫度系數(shù),,在環(huán)境溫度升高時,,其阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng),、控制內(nèi)部中斷而停止充放電,。ID是Identification的縮寫,即身份識別的意思它分為兩種:一是存儲器,,常為單線接口存儲器,存儲電池種類,、生產(chǎn)日期等信息,;二是識別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制,。深圳智慧動鋰電子股份有限公司新推出了家儲BMS保護(hù)板,。戶外電源BMS電池管理系統(tǒng)
與System-side電量計相比,Pack-side電量計芯片直接采樣電芯電壓,,電壓更準(zhǔn)確,,有利于提高電量計量、充電以及保護(hù)精度;Pack-side采用可集成加密認(rèn)證算法的電量計,,綜合成本更低;Pack-side電池保護(hù)板PCM電壓,、電流、溫度校準(zhǔn)更容易,,項目開發(fā)周期更短;Pack-side電量計面對可插拔電池時RAM數(shù)據(jù)不丟失,,數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,。電池計量芯片屬數(shù)模混合信號芯片,,涉及計量算法,、AFE/ADC及計算電路等,關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在計量精度,、管理電池串?dāng)?shù),、平臺電壓、功耗水平等,。其中AFE自帶ADC,,可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能實現(xiàn)電量計功能,。硬件BMS電池管理系統(tǒng)測試BMS保護(hù)板為鋰電池提供了一層額外的安全保障,。
造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少,溶解的正極材料游離到負(fù)極時會造成負(fù)極界面膜的不穩(wěn)定,,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,,總會伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化,,結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變,影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸,,造成容量衰減,。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,,會發(fā)生還原反應(yīng),。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響,。4)過充電:電池在過充電時,,不僅會造成負(fù)極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,,消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失,,還會有安全隱患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時,。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,,電池內(nèi)阻增大,,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減,。
電池管理系統(tǒng)(BMS)對電池SOH的管理,。什么是SOH,?SOH(Stateofhealth),指電池的健康狀況,,和SOC同為動力電池的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù),。電池在使用過程中會不斷老化,當(dāng)健康狀況劣化至一定程度時,,便不再滿足電動車的使用要求,,因此需對電池的SOH進(jìn)行監(jiān)控。與SOC的估計相比,,SOH的預(yù)測更為復(fù)雜,,一般需借助于各類濾波算法實現(xiàn)。在當(dāng)前工程實際中,,電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內(nèi)阻兩個指標(biāo),。那么動力電池包SOH的影響因素有哪些呢?影響動力電池包SOH的因素可以從兩個角度來看:一是在電池單體層級,;二是單體電池成組的影響,。BMS鋰電池保護(hù)板將朝著高集成度、多功能化和智能化的方向發(fā)展,。
影響單體鋰離子電池SOH的副反應(yīng),。對于理想的鋰離子電池,在充放電過程中只考慮鋰離子在正負(fù)極之間的嵌入和脫出,,可以認(rèn)為不存在鋰離子的不可逆消耗,,容量沒有衰減。但實際上,,鋰離子電池在循環(huán)使用過程中,,每時每刻都有副反應(yīng)存在,伴隨著活性物質(zhì)不可逆消耗等,,并逐漸累積,,影響電池的SOH。通常造成活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:正極材料的溶解,;正極材料的相變化;電解液的分解,;過度充電,;界面膜的形成;集流體的腐燭,。影響動力電池組SOH的因素當(dāng)單體動力電池壽命一定時,,動力電池的連接方式、電池組內(nèi)單體電池的數(shù)量及其不一致程度都是影響動力電池組壽命的因素,。電池組在實際使用過程中,,優(yōu)先采用先并后串的成組方式,,不僅可以提高電池組的性能可靠性,還能保證電池組的使用壽命,。BMS保護(hù)板作為戶外電源的關(guān)鍵組件,,其性能直接關(guān)系到電源的安全性、耐用性和效率,。電動兩輪車BMS代理商
BMS和EMS的整合將使儲能系統(tǒng)可以更好地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)源和龐大的數(shù)據(jù)管理需求,。戶外電源BMS電池管理系統(tǒng)
船用液冷儲能柜BMS電池管理系統(tǒng)采用兩級架構(gòu),每一套電池管理系統(tǒng)由電池模組管理單元BMU,、電池簇管理單元BCU組成,。BMS系統(tǒng)具有模擬信號高精度檢測及上報,故障告警,、上傳和存儲,,電池保護(hù),參數(shù)設(shè)置,;被動均衡,,電池組SOC標(biāo)定、操作賬號權(quán)限與密碼管理,、與其它設(shè)備信息交互等功能,。從控單元BMU通過對各單體電池的電壓和溫度進(jìn)行精確采集,實現(xiàn)對電池狀態(tài)的實時監(jiān)控,。模塊具有可靠的數(shù)據(jù)通訊功能,,系統(tǒng)運行過程中,可實現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)主控單元或者其他設(shè)備之間的通訊,。主控單元BCU是電池管理系統(tǒng)的控制中樞,,通過與從控單元通訊實現(xiàn)對電池單體電壓、溫度等的檢測,,并檢測電池組總電壓,、充放電流、對地絕緣電阻等外特性參數(shù),,按照特定的算法對電池內(nèi)部狀態(tài)(容量,、SOC、SOH等)進(jìn)行估算和監(jiān)控,,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對電池組的充放電管理,、熱管理、絕緣檢測,、單體均衡管理和故障報警,;通過通信總線實現(xiàn)與PCS、EMS等實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,通過菊花鏈實現(xiàn)與BMU通訊,。戶外電源BMS電池管理系統(tǒng)