電池包保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多,,如電壓平臺(tái)問(wèn)題,,鋰動(dòng)力電池包在使用中往往被要求很大的平臺(tái)電壓,所以設(shè)計(jì)鋰動(dòng)力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓,,這樣對(duì)控制IC,、采樣電阻等元件的要求就會(huì)很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,,低溫度系數(shù),,無(wú)感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路,,B+,、B-分別是接電芯的正,、負(fù)極;P+,、P-分別是保護(hù)板輸出的正,、負(fù)極;T為溫度電阻(NTC)端口,。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過(guò)充保護(hù),、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù),、短路保護(hù),、溫度保護(hù)等。BMS系統(tǒng)保護(hù)板在預(yù)防過(guò)充,、過(guò)放,、短路等問(wèn)題方面發(fā)揮重要作用,能有效降低電池?fù)p壞甚至起火的風(fēng)險(xiǎn),。無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)
電池管理系統(tǒng)(BMS)對(duì)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(dòng)力電池的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。電池在使用過(guò)程中會(huì)不斷老化,,當(dāng)健康狀況劣化至一定程度時(shí),,便不再滿足電動(dòng)車(chē)的使用要求,因此需對(duì)電池的SOH進(jìn)行監(jiān)控,。與SOC的估計(jì)相比,,SOH的預(yù)測(cè)更為復(fù)雜,一般需借助于各類(lèi)濾波算法實(shí)現(xiàn),。在當(dāng)前工程實(shí)際中,,電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內(nèi)阻兩個(gè)指標(biāo)。那么動(dòng)力電池包SOH的影響因素有哪些呢,?影響動(dòng)力電池包SOH的因素可以從兩個(gè)角度來(lái)看:一是在電池單體層級(jí),;二是單體電池成組的影響。電摩BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)對(duì)于電池管理系統(tǒng)而言,,除了均衡功能外,,均衡策略的制定同樣非常重要。
主動(dòng)均衡技術(shù)主動(dòng)均衡又稱(chēng)非能量耗散式均衡,,其原理在充電和放電循環(huán)期間,,是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配,從而縮短充電時(shí)間,,延長(zhǎng)放電使用時(shí)間,。在適用場(chǎng)景上,,主動(dòng)均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,。BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場(chǎng)中應(yīng)用,,技術(shù)也較為成熟些。主動(dòng)均衡則較為復(fù)雜,,變壓器方案的設(shè)計(jì)以及開(kāi)關(guān)矩陣的設(shè)計(jì)無(wú)疑會(huì)使成本明顯增加,。但主動(dòng)均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動(dòng)均衡更高,。在實(shí)際應(yīng)用中,,主動(dòng)均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為高效和合理。例如,,科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動(dòng)均衡芯片,,它采用了先進(jìn)的智能算法,,能夠快速有效地補(bǔ)償電池組產(chǎn)生的差異,,確保電池一致性,,延長(zhǎng)電池組的使用壽命和平均無(wú)故障時(shí)間,。
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件,、均衡電流、成本等,。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,,是能量的轉(zhuǎn)移,。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,,減少不同電芯之間差距,,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作,。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),,均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重,。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,,成本低,。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高,。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,,被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。BMS所獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,、可靠性,,決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)整體運(yùn)行的質(zhì)量和效率。
BMS系統(tǒng)保護(hù)板的功能:電池充放電狀態(tài)監(jiān)測(cè):BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓,、電流,、溫度等關(guān)鍵參數(shù),確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行,。過(guò)充與過(guò)放保護(hù):當(dāng)電池充電時(shí),,如果電壓超過(guò)設(shè)定的安全范圍,,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)立即斷開(kāi)充電電路,,防止電池過(guò)充,;同樣地,,當(dāng)電池放電時(shí),,如果電壓低于設(shè)定的安全范圍,,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)及時(shí)斷開(kāi)放電電路,,防止電池過(guò)放。溫度保護(hù):通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度,,當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí),,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)采取相應(yīng)的措施,如降低充電電流或停止充電,,以保護(hù)電池不受損害,。短路保護(hù):BMS系統(tǒng)保護(hù)板還具有短路保護(hù)功能,,當(dāng)檢測(cè)到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí),,會(huì)立即切斷電源,防止短路造成的損害,。平衡管理:對(duì)于多節(jié)電池的電動(dòng)車(chē),,BMS系統(tǒng)保護(hù)板還能實(shí)現(xiàn)電池的平衡管理,確保每節(jié)電池在充放電過(guò)程中的壓差不大,,從而提高整個(gè)電池組的使用壽命和性能。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板,。便攜式電源BMS方案定制
BMS的安全保護(hù)功能包括過(guò)充保護(hù),、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù),、溫度保護(hù)等,,確保電池組的安全運(yùn)行。無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)
鋰電池BMS保護(hù)板的過(guò)充保護(hù):場(chǎng)效應(yīng)管Q1,、Q2可等效為兩只開(kāi)關(guān),,當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí),開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,。導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管的D,、S間內(nèi)阻很小(數(shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,;當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí),,開(kāi)關(guān)管截止,,截止的開(kāi)關(guān)管的D,、S極間的內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。電池包充電時(shí),,當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過(guò)充電器正常充電時(shí),,隨著充電時(shí)間的增加,,電芯兩端的電壓將逐漸升高,,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V(通常稱(chēng)為過(guò)充保護(hù)電壓)時(shí),,控制IC將判斷電芯已處于過(guò)充電狀態(tài),,控制IC將使Q2截止,,此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開(kāi)狀態(tài)并保持,即電芯的充電回路被切斷,,停止充電,。
無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)