在組成結(jié)構(gòu)上,BMS 分為硬件與軟件兩大部分,。硬件包含主控單元,通常由微控制器(MCU)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)擔(dān)當(dāng),,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與指令發(fā)出,;電壓、電流,、溫度采集電路,,分別用于采集對(duì)應(yīng)參數(shù);保護(hù)電路在異常時(shí)切斷電路,;均衡電路實(shí)現(xiàn)電池電量平衡,;通信接口電路支持多種通信協(xié)議,保障數(shù)據(jù)傳輸,。軟件涵蓋底層驅(qū)動(dòng)軟件,,負(fù)責(zé)硬件交互;電池管理算法,,如 SOC 估算,、SOH 評(píng)估、均衡及充放電控制算法等,是 BMS 重點(diǎn),;通信協(xié)議棧保障通信順暢,;用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面。BMS實(shí)時(shí)采集,、處理,、存儲(chǔ)電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,并且與外部設(shè)備如整車控制器進(jìn)行交換信息,。光伏儲(chǔ)能電池BMS軟件設(shè)計(jì)
電池管理系統(tǒng)(BMS,,Battery Management System)2. 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(1)高精度與智能化電芯級(jí)管理:從傳統(tǒng)的模組級(jí)管理轉(zhuǎn)向單體電芯級(jí)監(jiān)控(如無線BMS),提升SOC(電量)和SOH(健康度)估算精度,。AI與邊緣計(jì)算:通過機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)電池壽命,、識(shí)別異常工況,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全防護(hù),。OTA升級(jí):支持遠(yuǎn)程固件更新,,動(dòng)態(tài)優(yōu)化電池策略。(2)集成化與輕量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),,減少外圍電路,,降低成本。功能融合:BMS與熱管理系統(tǒng),、充電樁通信深度集成,,形成“云-邊-端”協(xié)同管理。(3)安全與可靠性提升多層級(jí)保護(hù):從硬件(過壓/過流/溫度保護(hù))到軟件(故障診斷,、熱失控預(yù)警)的防護(hù),。固態(tài)電池適配:針對(duì)下一代固態(tài)電池的高電壓特性,開發(fā)兼容性更強(qiáng)的BMS架構(gòu),。(4)無線BMS(wBMS)去線束化:通過無線通信(如藍(lán)牙,、Zigbee)替代傳統(tǒng)線束,降低成本,、提升靈活性,。應(yīng)用場(chǎng)景:適用于換電模式、梯次利用電池管理等復(fù)雜場(chǎng)景,。電池組BMS電池管理系統(tǒng)儲(chǔ)能BMS正在從單純的電池管理系統(tǒng)向更加綜合,、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)和能源管理平臺(tái)轉(zhuǎn)變。
電池保護(hù)板的自身參數(shù),,比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大,,主要為保護(hù)芯片,、mos驅(qū)動(dòng)等消耗,。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過多消耗電池電量,如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池,,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電,。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護(hù)作用,,但是對(duì)電池的性能是有影響的,。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值,,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值,。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),特別是mos部分,,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能外,,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護(hù)板,,功能更是異常豐富,,比如藍(lán)牙、wifi,、GPS,、串口、CAN等應(yīng)有盡有,,再高階一點(diǎn),,就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。
目前市場(chǎng)上兩輪電動(dòng)車電池類型主要有鉛酸電池,,鋰電池,,鉛酸改鋰電等,然后,,現(xiàn)在的電池管理存在電池壽命短,,充電設(shè)施不完善,,電池回收利用中對(duì)廢舊電池處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成污染等問題,。針對(duì)現(xiàn)有問題,我們應(yīng)采取一些新的管理方案,。首先是采用智能充電樁,,實(shí)現(xiàn)電池的智能充電,避免過沖,,過放現(xiàn)象,,延長(zhǎng)電池壽命;其次,可以采用電池租賃的方式,,推廣電池租賃模式,,降低用戶購(gòu)車成本的同時(shí)減輕充電設(shè)施壓力;再次是建立完善的電池回收體系,,提高廢舊電池回收率,,減少環(huán)境污染;還可以利用無物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),,大力推廣智能電池管理系統(tǒng)BMS,,可以提前預(yù)警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發(fā)生幾率,。連電池BMS保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取電池的基本參數(shù),,包括電壓、溫度和電流等,。
BMS 即電池管理系統(tǒng)(Battery Management System),,主要應(yīng)用于以下幾個(gè)領(lǐng)域:電動(dòng)自行車:BMS 可以監(jiān)測(cè)和管理電動(dòng)自行車的電池組,提供過充保護(hù),、過放保護(hù)和短路保護(hù)等功能,,延長(zhǎng)電池壽命,提高騎行的安全性和便利性,。航空航天:在航空航天領(lǐng)域,,對(duì)電池的性能和安全性要求極高。BMS 用于管理飛行器上的電池系統(tǒng),,確保在極端環(huán)境下電池能夠穩(wěn)定,、安全地工作,為飛行器的可靠運(yùn)行提供保障,。工業(yè)業(yè)應(yīng)用:在工業(yè)業(yè)裝備中,,如便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)武器平臺(tái)等,,BMS 有助于提高電池的性能和可靠性,,滿足工業(yè)業(yè)任務(wù)對(duì)裝備電力供應(yīng)的嚴(yán)格要求。BMS的軟件部分主要負(fù)責(zé)什么,?便攜式戶外電源BMS
均衡管理是通過被動(dòng)或主動(dòng)均衡電路,,確保電池組中各個(gè)單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能,。光伏儲(chǔ)能電池BMS軟件設(shè)計(jì)
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞:將SOC保持在20%至80%之間,,電動(dòng)汽車BMS可防止電池過度磨損,延長(zhǎng)SOH,、容量和運(yùn)行壽命,。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險(xiǎn),。性能優(yōu)化:電動(dòng)汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計(jì)的不同,,這些范圍也會(huì)有所不同,,但大多數(shù)電動(dòng)汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能,。估算行駛里程:SOC直接影響電動(dòng)汽車的行駛里程,,這對(duì)有效和安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效:精確的SOC測(cè)量可較大限度地減少能源浪費(fèi),,同時(shí)較大限度地利用再生制動(dòng)延長(zhǎng)行駛里程,。確保充電安全:BMS利用SOC讀數(shù)來調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術(shù)來保護(hù)電池壽命,。它還能在動(dòng)態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下,,確保單個(gè)電池的均衡充電,從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓,,保持電池健康并防止過度充電,。光伏儲(chǔ)能電池BMS軟件設(shè)計(jì)