BMS作為電池系統(tǒng)的中心控制器,,通過(guò)實(shí)時(shí)采集電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),,結(jié)合算法模型對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估,實(shí)現(xiàn)過(guò)充/過(guò)放防護(hù),、熱失控預(yù)警、壽命優(yōu)化等目標(biāo),。過(guò)充/過(guò)放防護(hù):鋰電芯在電壓超過(guò)4.25V(過(guò)充)或低于2.5V(過(guò)放)時(shí),,可能引發(fā)電解液分解、SEI膜破裂甚至起火危險(xiǎn),。BMS通過(guò)精細(xì)的電壓采樣電路(精度可達(dá)±1mV)及快速切斷MOSFET開(kāi)關(guān),,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。壽命優(yōu)化:研究表明,,電池在20%-80%SOC區(qū)間循環(huán)可提升2-3倍壽命,。BMS通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電策略(如恒流-恒壓切換、脈沖充電),,減緩容量衰減,。熱管理:BMS結(jié)合溫度傳感器(如NTC)與散熱系統(tǒng)(液冷/風(fēng)冷),將電芯溫差控制在±2℃以內(nèi),,避免局部過(guò)熱引發(fā)連鎖反應(yīng),。均衡是BMS鋰電池保護(hù)板中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。光伏板BMS工廠
BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫,,電池管理系統(tǒng),。是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的裝置,主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,,防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電,,延長(zhǎng)電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài),。一般BMS表現(xiàn)為一塊電路板,,即BMS保護(hù)板,,或者一個(gè)硬件盒子,。BMS保護(hù)板或者BMS保護(hù)盒子通過(guò)采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,,達(dá)到管理電池組的目的。BMS由電池組,、線束,、結(jié)構(gòu)件、BMS保護(hù)板等組件組成,,其中電池組是由一系列單體電芯組合而來(lái),,通常單體電芯電壓,、容量都較低,如果想得到更高電壓平臺(tái)和更大容量的電池包,,就需要多個(gè)電芯組合,。電摩BMS電池管理系統(tǒng)方案開(kāi)發(fā)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,。
鋰電池保護(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。
從實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看,,主要分為被動(dòng)均衡與主動(dòng)均衡,。被動(dòng)均衡,即耗能式均衡,,一般利用電阻等耗能元件來(lái)消耗電壓較高電池的多余電量,,以此促使電池組中各單體電池電壓趨于均衡。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,、成本較低,,然而會(huì)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致能量浪費(fèi),,且均衡效率相對(duì)不高,,比較適用于對(duì)成本較為敏感,、電池組容量較小以及充電頻率不高的應(yīng)用場(chǎng)景,例如一些小型鋰電池設(shè)備,。主動(dòng)均衡,,也叫非耗能式均衡,它借助電感,、電容,、變壓器等儲(chǔ)能元件,把電量從電壓高的電池轉(zhuǎn)移到電壓低的電池,,實(shí)現(xiàn)電池間的能量轉(zhuǎn)移與均衡,。主動(dòng)均衡方式能夠優(yōu)異減少能量損耗,均衡速度快,、效率高,,適用于大容量、高倍率充放電的電池組,,像電動(dòng)汽車,、儲(chǔ)能系統(tǒng)等對(duì)電池性能和安全性要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域,不過(guò)其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,成本也相對(duì)較高,。BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也是一個(gè)重要的發(fā)展方向,。
鋰電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板所謂硬件板,,就是保護(hù)板上沒(méi)有可以進(jìn)行編程的芯片,只是按照特定的線路進(jìn)行連接,,保護(hù)板的參數(shù)是固定的,。這一類保護(hù)板一般成本較低,功能簡(jiǎn)單,,很難實(shí)現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求,。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上,加了可以編程的芯片,,因此這類保護(hù)板除了實(shí)現(xiàn)基本功能以外,,還能實(shí)現(xiàn)很多特殊的功能。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(dòng)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(guò)保護(hù)板的。為了對(duì)充電和放電都能進(jìn)行控制,,保護(hù)板必須具有兩個(gè)開(kāi)關(guān),,分別控制充電和放電回路,。在同口保護(hù)板中,這兩個(gè)開(kāi)關(guān)串在一條線上,,接到電池包外部,,充電和放電都經(jīng)過(guò)此線。而在分口保護(hù)板中,,電池分出兩根線,,分別接充電開(kāi)關(guān)和放電開(kāi)關(guān),再接到電池外部,。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,。什么是BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板
一般來(lái)說(shuō),,鋰電池保護(hù)板會(huì)根據(jù)不同電池而設(shè)定不同的充放電電壓,防止出現(xiàn)電壓過(guò)高或過(guò)低的情況,。光伏板BMS工廠
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,,事實(shí)上國(guó)外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用,、特斯拉等,;國(guó)內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。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(shí)代,、欣旺達(dá)、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(tuán)隊(duì),如億能電子,、杭州高特電子,、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來(lái)儲(chǔ)能電池的終端用戶沒(méi)有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng),,可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢(shì)的參與者,,給電池廠以及專注做儲(chǔ)能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲(chǔ)能市場(chǎng)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(lái)專業(yè)電動(dòng)汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分,。光伏板BMS工廠