什么是電池荷電狀態(tài)(SOC),?電池荷電狀態(tài)(SOC)是電池管理的一個重要指標(biāo),,尤其是對鋰離子電池而言,。它指的是電池相對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,而剩余電量對于預(yù)測電池的性能和使用壽命至關(guān)重要,。測量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡單的任務(wù),,有很多種方法,比如電壓/電流積分,、阻抗測量和庫侖計(jì)數(shù)等,。確定電動汽車電池SOC的技術(shù)各不相同,主要分為開路電壓法,,庫侖計(jì)數(shù)法,,基于模型的方法幾種,。BMS對工業(yè)設(shè)備的重要性?海南換電柜BMS
目前市場上兩輪電動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,電池回收利用中對廢舊電池處理不當(dāng)對環(huán)境造成污染等問題,。針對現(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,,降低用戶購車成本的同時減輕充電設(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,。機(jī)械BMS云平臺保障工業(yè)機(jī)器人,、AGV等設(shè)備的鋰電池安全運(yùn)行,支持高倍率充放電,,減少停機(jī)風(fēng)險,。
隨著新能源技術(shù)迭代與“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),BMS鋰電池保護(hù)板的應(yīng)用場景正從消費(fèi)電子向工業(yè)儲能,、智能交通等領(lǐng)域加速滲透,。在消費(fèi)端,電動自行車,、無人機(jī)等小型動力設(shè)備對BMS的需求持續(xù)增長,,藍(lán)牙智能保護(hù)板因支持手機(jī)APP監(jiān)控電池健康度(SOH)和防盜定位功能,2023年國內(nèi)市場規(guī)模已突破15億元,,年復(fù)合增長率達(dá)22%,。工業(yè)領(lǐng)域,,鉛酸電池替代浪潮推動BMS在基站儲能、光伏儲能系統(tǒng)的應(yīng)用,,大電流型號(300-500A)通過主動均衡技術(shù)將電池組循環(huán)壽命提升至6000次以上,,配合液冷溫控模塊可在-30℃至65℃環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,已應(yīng)用于青藏高原光儲電站等極端環(huán)境項(xiàng)目,。新能源汽車領(lǐng)域,BMS與整車控制系統(tǒng)深度集成,,通過多階卡爾曼濾波算法將SOC(電量)估算誤差壓縮至±3%,,并聯(lián)動云端實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)遠(yuǎn)程診斷,比亞迪刀片電池,、寧德時代麒麟電池等產(chǎn)品均搭載第四代智能BMS,,支持10ms級短路保護(hù)響應(yīng),推動電動汽車?yán)m(xù)航提升8%-15%,。未來,,隨著鈉離子電池、固態(tài)電池等新型儲能技術(shù)商用,,BMS將向高精度(電壓檢測±1mV),、高擴(kuò)展(兼容多電化學(xué)體系)方向演進(jìn),同時融合AI預(yù)測性維護(hù)功能,,進(jìn)一步拓展至船舶動力,、航空航天等高價值場景。
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(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)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(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(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分,。通過分布式架構(gòu)(從控模塊分壓采集)+ 集中式控制(主控統(tǒng)籌策略),,支持?jǐn)?shù)百至數(shù)千節(jié)電芯同步監(jiān)控。
BMS分為純硬件BMS保護(hù)板和軟件結(jié)合硬件的BMS保護(hù)板,。純硬件的BMS保護(hù)板是一組比較固定的保護(hù)參數(shù),,根據(jù)自身采集到的電壓、電流,、溫度等狀態(tài)保護(hù)與恢復(fù),,不需要MCU參與,這樣的保護(hù)板也就不具備通訊信息交互的功能,。而軟件+硬件的方式,,MCU可以對信息的實(shí)時采集與外部交互,上傳BMS保護(hù)板實(shí)時信息,。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài),,尤其是在故障分析和算法建模的時候,需要大量的數(shù)據(jù)支撐,,這時候就需要log存儲功能,,盡可能多的記錄BMS的數(shù)據(jù)。BMS在鋰電池組中主要起什么作用,?電單車BMS哪里買
主要應(yīng)用于電動汽車,、儲能電站、無人機(jī),、電動工具,、便攜電子設(shè)備等依賴電池的場景。海南換電柜BMS
隨著新能源技術(shù)迭代,,鋰電池保護(hù)板正朝向高集成化(單芯片SOC+AFE),、智能化(AI故障預(yù)測)及無線化方向發(fā)展。例如,,智慧動鋰電子推出的AI-BMS方案,,通過LSTM算法分析歷史數(shù)據(jù),可提前48小時預(yù)警電池失效,,準(zhǔn)確率超92%,;其無線保護(hù)板采用藍(lán)牙Mesh組網(wǎng),,節(jié)省90%線束成本。然而,,固態(tài)電池(單體電壓>5V),、鈉離子電池等新體系的普及,也對保護(hù)板的電壓監(jiān)測范圍,、算法兼容性提出了新挑戰(zhàn),。未來,融合邊緣計(jì)算與云平臺的協(xié)同管理,,將成為鋰電池保護(hù)板技術(shù)升級的重心路徑,。綜上,鋰電池保護(hù)板作為電池安全的重心防線,,其技術(shù)演進(jìn)始終圍繞精度提升,、功能集成與場景適配展開,。在碳中和目標(biāo)驅(qū)動下,,該領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)吸引研發(fā)投入,推動新能源產(chǎn)業(yè)向更安全,、高效的方向邁進(jìn),。海南換電柜BMS