電池管理系統(tǒng)(BMS,,Battery Management System)3. 競爭格局與挑戰(zhàn)(1)市場競爭加劇頭部企業(yè)主導(dǎo):特斯拉、寧德時代(CATL),、比亞迪等車企與電池廠商自研BMS,,形成技術(shù)壁壘。第三方供應(yīng)商崛起:如ADI,、NXP,、均勝電子等芯片與方案商提供標(biāo)準(zhǔn)化BMS解決方案。(2)技術(shù)挑戰(zhàn)算法瓶頸:SOC估算精度(目前普遍誤差3%-5%),,低溫/老化條件下的可靠性,。標(biāo)準(zhǔn)化缺失:不同電池類型(如磷酸鐵鋰vs三元鋰)、廠商協(xié)議差異導(dǎo)致兼容性問題,。成本壓力:BMS占電池包成本10%-20%,,需通過技術(shù)迭代降本。BMS實時采集,、處理,、存儲電池模組運行過程中的重要信息,并且與外部設(shè)備如整車控制器進行交換信息,。電池PACKBMS電池管理系統(tǒng)報價
在儲能系統(tǒng)中,,儲能電池只與高壓儲能變流器交互,變流器從交流電網(wǎng)取電,,給電池組充電,,或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉(zhuǎn)換到交流電網(wǎng),。儲能系統(tǒng)的通信,、電池管理系統(tǒng)主要與變流器和儲能電站調(diào)度系統(tǒng)有信息交互關(guān)系,。另一方面,電池管理系統(tǒng)向變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息,,確定高壓電力交互狀況,,另一方面,電池管理系統(tǒng)向儲能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS發(fā)送較詳盡的監(jiān)視信息,。電動汽車BMS在高壓下與電動機和充電機有能量交換關(guān)系的通信方面,,與充電機在充電過程中有信息交互,在所有應(yīng)用過程中與整車控制器有較詳細(xì)的信息交互,。高科技BMS設(shè)計通過監(jiān)測電池組的運行參數(shù)和狀態(tài),,結(jié)合故障診斷算法,及時發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)電池組的故障,。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用,、特斯拉等,;國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等,。第二類是電池廠,,包含電芯廠商與做pack的廠商,,如三星,、寧德時代、欣旺達,、德賽電池,、拓邦股份等;第三類專業(yè)的BMS制造商,,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團隊,如億能電子,、杭州高特電子,、協(xié)能科技、等企業(yè),。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,,可以認(rèn)為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間,。儲能市場一旦確立,,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分,。
主動均衡是通過電量轉(zhuǎn)移的方式來實現(xiàn),,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),都可以進行均衡,,且均衡效率高達92%,。BMS是儲能電池系統(tǒng)的中心子系統(tǒng)之一。
電動汽車:BMS的主戰(zhàn)場電動汽車的BMS需應(yīng)對高能量密度,、快充與大倍率放電的極限工況,。以特斯拉Model 3為例,其BMS采用分布式架構(gòu),,每16節(jié)電芯配置一個AFE模塊,,通過菊花鏈通信降低布線復(fù)雜度,SOC估算精度達2%,。創(chuàng)新技術(shù)包括:無線BMS(如通用Ultium平臺):取消傳統(tǒng)線束,,通過2.4GHz無線通信降低故障率與重量;電芯級管理:寧德時代CTP技術(shù)中,,BMS直接監(jiān)控每個大尺寸電芯(如LFP刀片電池)的膨脹與應(yīng)力變化,;充電優(yōu)化:800V高壓平臺下,BMS動態(tài)調(diào)整充電曲線,,結(jié)合電解液添加劑配方將快充時間縮短至15分鐘(如保時捷Taycan),。儲能系統(tǒng):長壽命與高可靠性需求電網(wǎng)級儲能BMS需滿足10年以上循環(huán)壽命與99.9%可用性要求。關(guān)鍵技術(shù)突破包括:層級化架構(gòu):電池簇→機架→集裝箱三級管理,,每層級BMS單獨運行并冗余備份,;AI預(yù)測維護:華為LUNA2000儲能系統(tǒng)通過機器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù),,提前14天預(yù)警容量衰減異常;混合均衡策略:陽光電源PowerTitan方案在放電階段使用主動均衡,,充電階段切換為被動均衡,,綜合效率提升至78%,。BMS通過傳感器實時監(jiān)測電池的電壓、電流,、溫度等參數(shù),,確保電池在安全范圍內(nèi)工作,。電動摩托車BMS價錢
BMS系統(tǒng)保護板能夠有效延長電池的使用壽命,。電池PACKBMS電池管理系統(tǒng)報價
BMS硬件保護板的主要功能包括幾個方面:一,,能夠?qū)崟r監(jiān)測電池的關(guān)鍵參數(shù),包括電壓,、電流和溫度,;第二,,提供過壓和欠壓保護,,有效防止電池在充電或放電過程中超出安全電壓范圍,;第三,,支持過流保護以防止電池在充電或放電過程中產(chǎn)生超過額定值的電流,;第四,持續(xù)監(jiān)測電池溫度,,及時阻止過熱現(xiàn)象的發(fā)生,;第五,,在充電階段通過平衡電池單體電壓,以提高整體電池的使用壽命,。BMS軟件保護板的主要功能則包括以下方面:一,,通過嵌入式算法實現(xiàn)電池狀態(tài)的估計和控制,,以確保良好性能,;第二,支持與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換,,例如與電動車系統(tǒng)之間的信息傳遞,;第三,,允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)測電池的實時狀態(tài),,提高監(jiān)管的便捷性;第四,,積極收集,、存儲電池運行數(shù)據(jù),并提供有效的分析工具,,以便用戶更好地了解電池性能并作出相應(yīng)決策,。電池PACKBMS電池管理系統(tǒng)報價