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,,降低用戶購車成本的同事減輕充電設(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危險(xiǎn)發(fā)生幾率。我們的BMS,,猶如一位經(jīng)驗(yàn)豐富的“電池管家”,,憑借高科技算法和準(zhǔn)確的傳感器,對(duì)電池進(jìn)行多方位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),。它能精確掌握每一節(jié)電池的狀態(tài),,及時(shí)調(diào)整充放電策略,避免過充,、過放,、過溫等安全危險(xiǎn),為電池安全筑牢堅(jiān)固防線,。 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常(過壓/欠壓/高溫/短路),,觸發(fā)保護(hù)(斷開電路、報(bào)警),,并聯(lián)動(dòng)熱管理系統(tǒng),。光伏儲(chǔ)能電池BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鋰電池BMS保護(hù)板的過充保護(hù):場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),,當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí),,開關(guān)管導(dǎo)通。導(dǎo)通開關(guān)管的D,、S間內(nèi)阻很?。〝?shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開關(guān)閉合,;當(dāng)G極電壓小于,,開關(guān)管截止,截止的開關(guān)管的D,、S極間的內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),,相當(dāng)于開關(guān)斷開。電池包充電時(shí),,當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過充電器正常充電時(shí),,隨著充電時(shí)間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,,當(dāng)電芯電壓升高到(通常稱為過充保護(hù)電壓)時(shí),,操控IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài),操控IC將使Q2截止,,此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持,,即電芯的充電回路被切斷,,停止充電。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是從事鋰電池保護(hù)管理系統(tǒng)(BMS)的技術(shù)開發(fā)及鋰電池集成電路通路商的國家高新技術(shù)企業(yè),。 儲(chǔ)能柜BMS管理系統(tǒng)測(cè)試監(jiān)控電池狀態(tài)(電壓/溫度/SOC/SOH),,均衡電芯,防止過充/過放/過熱,,延長(zhǎng)電池壽命,。
BMS仍面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)。低溫環(huán)境下鋰電池內(nèi)阻激增導(dǎo)致性能驟降,,比亞迪的脈沖加熱技術(shù)通過高頻電流激勵(lì)電池內(nèi)部產(chǎn)熱,,可在-30℃低溫中復(fù)原放電能力,;內(nèi)短路,、析鋰等隱性故障的早期檢測(cè)依賴高成本實(shí)驗(yàn)手段,制約大規(guī)模應(yīng)用,。未來創(chuàng)新將圍繞無線BMS(如通用汽車Ultium平臺(tái)取消傳統(tǒng)線束),、車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)能源協(xié)同及固態(tài)電池適配展開,后者因低內(nèi)阻特性需開發(fā)新型均衡算法與管理方案,。選型時(shí)需綜合考慮電池化學(xué)體系(如磷酸鐵鋰需更寬電壓檢測(cè)范圍),、環(huán)境適應(yīng)性(高濕度場(chǎng)景選用灌膠防護(hù))及維護(hù)策略(定期SOC校準(zhǔn)避免電量虛標(biāo)),從而比較大化BMS效能,。作為連接電化學(xué)體系與終端應(yīng)用的橋梁,,BMS的智能化與高可靠化正推動(dòng)新能源變化邁向新階段。從動(dòng)力電池組到智慧能源網(wǎng)絡(luò),,其價(jià)值已超越單一“保護(hù)”功能,,成為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的中心技術(shù)引擎,持續(xù)帶領(lǐng)能源存儲(chǔ)與利用方式的深度變革,。
BMS的中心使命是實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)并實(shí)施精細(xì)作用,。在硬件層面,BMS通過高精度模擬前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每節(jié)電芯的電壓(精度可達(dá)±1mV),、溫度(范圍覆蓋-40°C至125°C)以及充放電電流(通過分流電阻或霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±),。這些數(shù)據(jù)經(jīng)主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)處理后,執(zhí)行三大關(guān)鍵任務(wù):安全保護(hù),、狀態(tài)估算與能量管理,。例如,當(dāng)某節(jié)三元鋰電池電壓超過,,BMS會(huì)立即切斷充電MOSFET,,防止電解液分解引發(fā)熱失控;在低溫環(huán)境下(如-10°C),,BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上,,以避免鋰析出導(dǎo)致的不可逆容量損失,。對(duì)于多串電池組(如電動(dòng)汽車的96串400V系統(tǒng)),BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯,,容量差異也可能達(dá)到2%-5%,。被動(dòng)均衡通過并聯(lián)電阻對(duì)電芯放電(典型均衡電流50-200mA),而主動(dòng)均衡則利用電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器將能量從電芯轉(zhuǎn)移至低壓電芯(效率可達(dá)85%以上),,這兩種策略的取舍需權(quán)衡成本,、效率與系統(tǒng)復(fù)雜度。車用BMS要求高動(dòng)態(tài)響應(yīng),、抗干擾,;儲(chǔ)能BMS更注重長(zhǎng)周期管理、多層級(jí)均衡及成本控制,。
BMS的均衡管理功能在電池組的運(yùn)行中扮演著至關(guān)重要的角色,。在電池組實(shí)際充放電進(jìn)程里,由于電池單體在制造工藝上的細(xì)微差別,,以及內(nèi)阻,、自放電率等固有特性的不同,各單體電池的電壓,、荷電狀態(tài)(SOC)等參數(shù)會(huì)逐漸產(chǎn)生不一致的狀況,。而均衡管理功能的中心作用,便是借助特定手段促使電池組內(nèi)各個(gè)單體電池的電壓,、SOC等參數(shù)盡可能趨向一致,,規(guī)避因個(gè)別電池過充或過放而對(duì)整個(gè)電池組性能與壽命造成不良影響。集中式BMS:將所有電池單體的監(jiān)測(cè)和管理功能集中在一塊主控板上,,適用于電池?cái)?shù)量較少,、系統(tǒng)規(guī)模較小的場(chǎng)合,如電動(dòng)工具,、智能家居,、電動(dòng)自行車等。分布式BMS:把電池單體的監(jiān)測(cè)和管理功能分散到多個(gè)從控板上,,主控板負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理,,適用于電池?cái)?shù)量較多、系統(tǒng)規(guī)模較大的場(chǎng)合,,如電動(dòng)汽車,、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。未來BMS的發(fā)展趨勢(shì)如何,?資質(zhì)BMS云平臺(tái)設(shè)計(jì)
BMS的中心組成模塊有哪些,?光伏儲(chǔ)能電池BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的,。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充,、過放,、過流、短路及超高溫充放電,,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn),。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,,及時(shí)操控電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞,。保護(hù)板通常包括IC,、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID,、存儲(chǔ)器等,。其中操控IC,在一切正常的情況下操控MOS開關(guān)導(dǎo)通,,使電芯與外電路溝通,,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷,,保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,,意即負(fù)溫度系數(shù),,在環(huán)境溫度升高時(shí),其阻值降低,,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng),、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 光伏儲(chǔ)能電池BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)