均衡管理具有不可忽視的重要性。它能夠延長(zhǎng)電池組的使用壽命,,通過(guò)均衡操作,,讓電池組中各單體電池的充放電深度基本保持一致,防止個(gè)別電池因過(guò)度充放電而加速老化,,進(jìn)而有效延長(zhǎng)整個(gè)電池組的使用時(shí)長(zhǎng),。同時(shí),可提高電池組性能,,均衡后的電池組能夠輸出更為穩(wěn)定的電壓和電流,,減少因電池不一致性導(dǎo)致的能量損失和功率下降,提升電池組的整體性能與效率,。另外,,還能增強(qiáng)安全性,避免因個(gè)別電池過(guò)充過(guò)放引發(fā)鼓包,、燃燒甚至危險(xiǎn)等嚴(yán)重安全問(wèn)題,,切實(shí)提高電池組的安全性與可靠性 。BMS鋰電池保護(hù)板涉及4種芯片,,即電池充電,、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片,、電池保護(hù)芯片,。BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)
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(chē),、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,。電摩BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板BMS的發(fā)展趨勢(shì)是向智能化,、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展,,提高電池組的性能,、安全性和可靠性。
目前該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)車(chē),、儲(chǔ)能,、充換電柜、電動(dòng)工具,、特種車(chē)輛,、船舶等領(lǐng)域。2020年,,我司榮獲廣東省專(zhuān)精特新企業(yè),,榮獲國(guó)家工信部“專(zhuān)精特新‘小巨人’企業(yè)”稱(chēng)號(hào)。所謂專(zhuān)精特新企業(yè),,是指具有“專(zhuān)業(yè)化,、精細(xì)化、特色化,、新穎化”特征的企業(yè),。智慧動(dòng)鋰電子擁有博士、研究生等不同層次的優(yōu)秀人才80多人,,并和高校合作在產(chǎn)學(xué)研方面進(jìn)行深度融合,,比如中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等,目前已擁有各項(xiàng)**35項(xiàng)及較多軟件著作權(quán),。下一步智慧動(dòng)鋰電子將繼續(xù)和高校,、科研機(jī)構(gòu)等加強(qiáng)合作,成立省級(jí)工程技術(shù)中心,,校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,,推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深入融合,圍繞安全發(fā)展形成聚合效應(yīng),,進(jìn)一步的突破關(guān)鍵技術(shù),。
入局BMS制造的廠商分為幾類(lèi):一類(lèi)是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車(chē)廠,事實(shí)上國(guó)外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車(chē)廠,,如通用,、特斯拉等;國(guó)內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二?lèi)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(lèi)專(zhuān)業(yè)的BMS制造商,,此類(lèi)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來(lái)專(zhuān)業(yè)電動(dòng)汽車(chē)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,。BMS如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài),?
電動(dòng)汽車(chē):BMS的主戰(zhàn)場(chǎng)電動(dòng)汽車(chē)的BMS需應(yīng)對(duì)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(gè)AFE模塊,,通過(guò)菊花鏈通信降低布線復(fù)雜度,,SOC估算精度達(dá)2%。創(chuàng)新技術(shù)包括:無(wú)線BMS(如通用Ultium平臺(tái)):取消傳統(tǒng)線束,,通過(guò)2.4GHz無(wú)線通信降低故障率與重量,;電芯級(jí)管理:寧德時(shí)代CTP技術(shù)中,BMS直接監(jiān)控每個(gè)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(tái)下,,BMS動(dòng)態(tài)調(diào)整充電曲線,結(jié)合電解液添加劑配方將快充時(shí)間縮短至15分鐘(如保時(shí)捷Taycan),。儲(chǔ)能系統(tǒng):長(zhǎng)壽命與高可靠性需求電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)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(jí)化架構(gòu):電池簇→機(jī)架→集裝箱三級(jí)管理,每層級(jí)BMS單獨(dú)運(yùn)行并冗余備份,;AI預(yù)測(cè)維護(hù):華為L(zhǎng)UNA2000儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)機(jī)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(yáng)光電源PowerTitan方案在放電階段使用主動(dòng)均衡,充電階段切換為被動(dòng)均衡,,綜合效率提升至78%,。BMS故障可能導(dǎo)致電池組性能下降,縮短電池壽命,,甚至引發(fā)安全故障,。電摩BMS保護(hù)方案
在新能源汽車(chē)中,BMS需要滿足高功率充放電,、迅速響應(yīng)和高安全性要求,。BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)
什么是電池荷電狀態(tài)(SOC)?電池荷電狀態(tài)(SOC)是電池管理的一個(gè)重要指標(biāo),,尤其是對(duì)鋰離子電池而言,。它指的是電池相對(duì)于其容量的電量水平,通常用百分比表示,。SOC用于確定電池的剩余電量,,而剩余電量對(duì)于預(yù)測(cè)電池的性能和使用壽命至關(guān)重要。測(cè)量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù),,有很多種方法,,比如電壓/電流積分、阻抗測(cè)量和庫(kù)侖計(jì)數(shù)等,。確定電動(dòng)汽車(chē)電池SOC的技術(shù)各不相同,,主要分為開(kāi)路電壓法,庫(kù)侖計(jì)數(shù)法,,基于模型的方法幾種,。BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)