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的信息交互,。BMS保護板的被動均衡是將單體電池中容量較多的個體消耗掉,實現(xiàn)整體的均衡,。家庭儲能BMS電池管理系統(tǒng)工作原理
電池管理系統(tǒng)(BMS,,Battery Management System)作為新能源領(lǐng)域的主要技術(shù)之一,隨著電動汽車,、儲能系統(tǒng),、消費電子等行業(yè)的快速發(fā)展,其技術(shù)前景和市場潛力備受關(guān)注,。1. 市場需求驅(qū)動(1)新能源汽車爆發(fā)式增長全球電動化浪潮:各國禁售燃油車時間表、碳中和目標(biāo)推動新能源汽車滲透率持續(xù)提升,。BMS是電動汽車的“大腦”,,直接影響電池安全、續(xù)航和壽命,。市場規(guī)模:預(yù)計到2030年,,全球電動汽車BMS市場規(guī)模將超150億美元(CAGR約20%)。(2)儲能產(chǎn)業(yè)的崛起可再生能源并網(wǎng):光伏,、風(fēng)電的波動性需要大規(guī)模儲能系統(tǒng)平衡,,BMS在儲能電池的安全管理和效率優(yōu)化中不可或缺。戶用儲能與數(shù)據(jù)中心:家庭儲能,、5G基站,、數(shù)據(jù)中心備用電源等場景需求激增,推動BMS向模塊化和智能化發(fā)展,。(3)新興應(yīng)用領(lǐng)域擴展無人機與機器人:高能量密度電池的普及需要更精細的BMS保障安全,。電動船舶與飛行汽車:未來交通工具的電氣化趨勢將催生更高性能的BMS需求。鉛酸改鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)工作原理BMS的標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向,。
BMS鋰電池保護板(電池管理系統(tǒng))是現(xiàn)代鋰電池組中至關(guān)重要的智能控制中心,其本質(zhì)是通過實時監(jiān)測,、動態(tài)調(diào)控與多重保護機制,,確保電池在安全范圍內(nèi)高效運行。鋰電池雖然具備高能量密度和長循環(huán)壽命的優(yōu)勢,但其化學(xué)特性對過充,、過放,、溫度異常等工況極為敏感,稍有不慎便可能引發(fā)容量衰減,、熱失控甚至危險風(fēng)險,。BMS保護板的中心功能即在于解決這些問題:它通過高精度電壓采集模塊持續(xù)追蹤每一節(jié)電芯的電壓狀態(tài),當(dāng)檢測到某節(jié)電芯電壓超過上限時,,立即切斷充電回路以防止過充導(dǎo)致的鋰枝晶生長,;反之,若電壓低于下限,,則斷開負(fù)載避免電極結(jié)構(gòu)因過度放電而長久損壞,。此外,BMS還集成溫度傳感器,,當(dāng)環(huán)境或電芯溫度超出安全范圍(通常-20°C至60°C)時,,系統(tǒng)將暫停工作并啟動散熱或加熱機制。為確保電池組內(nèi)各單體的一致性,,BMS通過被動均衡(電阻耗能)或主動均衡技術(shù)平衡電芯間的電荷差異,,這一過程優(yōu)異提升了電池組的整體壽命與可用容量隨著新能源技術(shù)的普及,BMS正朝著高集成度,、無線通信和智能化預(yù)測維護的方向發(fā)展,,成為電動汽車、儲能電站及便攜設(shè)備等領(lǐng)域不可或缺的安全衛(wèi)士,。
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,分別用于采集對應(yīng)參數(shù),;保護電路在異常時切斷電路,;均衡電路實現(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)動軟件,負(fù)責(zé)硬件交互,;電池管理算法,,如 SOC 估算,、SOH 評估、均衡及充放電控制算法等,,是 BMS 重點,;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如何保障電池安全,?
電池保護板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,,保護板自耗電的電流一般是ua級別,。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片,、mos驅(qū)動等消耗,。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,,保護板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電,、自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護作用,,但是對電池的性能是有影響的,。保護板的主回路內(nèi)阻也是一個很重要的參數(shù),保護板的主回路內(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,。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,,會產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱,。除了這些基本功能以外,,為了使用不同的應(yīng)用場景個需求,保護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板,,功能更是異常豐富,比如藍牙,、wifi,、GPS、串口,、CAN等應(yīng)有盡有,,再高階一點,就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS),。管理動力電池組,,防止過充/過放,提升續(xù)航里程,保障車輛安全,,延長電池壽命,。電池PACKBMS電池管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)
檢查通信信號、測量單體電壓一致性,、驗證保護功能(如過壓觸發(fā)斷電),。家庭儲能BMS電池管理系統(tǒng)工作原理
電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動汽車和混合動力汽車中必不可少,,必須對電池進行檢測,,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,,延長使用壽命,,保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高,,電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強,。當(dāng)電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時,,極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞,,極端情況下,還會導(dǎo)致起火,。因此,,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時監(jiān)控鋰電池的電壓,、電流等參數(shù),,一旦超過事先設(shè)定的閾值,則直接關(guān)斷電池主回路,。因此,,電池管理系統(tǒng)BMS是電動車的關(guān)鍵要素。家庭儲能BMS電池管理系統(tǒng)工作原理