電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)作為鋰電池組的中心操作單元,,通過(guò)多維度監(jiān)控與智能管理,,維護(hù)電池安全,、優(yōu)化性能并延長(zhǎng)壽命,。其中心功能涵蓋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,、動(dòng)態(tài)安全保護(hù),、狀態(tài)精細(xì)估算和及時(shí)通信交互,。在電壓監(jiān)測(cè)方面,BMS借助高精度傳感器(如誤差低至±1mV的AFE芯片)實(shí)時(shí)追蹤單體電池電壓,,確保三元鋰電池工作于,防止過(guò)充導(dǎo)致的電解液分解或過(guò)放引發(fā)的電極結(jié)構(gòu)崩塌,。電流與溫度監(jiān)控則通過(guò)霍爾傳感器和NTC熱敏電阻實(shí)現(xiàn),,結(jié)合風(fēng)冷、液冷或相變材料等熱管理技術(shù),,將電池組溫度穩(wěn)定在15℃~35℃的理想?yún)^(qū)間,,避免熱失控。針對(duì)多串電池組中難以避免的電壓差異,BMS采用被動(dòng)均衡(電阻耗能)或主動(dòng)均衡(能量轉(zhuǎn)移)技術(shù),,前者成本低但效率有限,,后者通過(guò)電容、電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)能量再分配,,效率可達(dá)90%以上,,明顯緩和“木桶效應(yīng)”對(duì)整體容量的制約。智能化(AI算法預(yù)測(cè)),、高集成度(芯片化),、低功耗、適配快充技術(shù),。家庭儲(chǔ)能BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞:通過(guò)將SOC保持在20%至80%之間,,電動(dòng)汽車(chē)BMS可防止電池過(guò)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(lái)降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的危險(xiǎn)。性能優(yōu)化:電動(dòng)汽車(chē)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(chē)電池都能在20%至80%SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)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(chē)的行駛里程,,這對(duì)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(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車(chē)電池的充電速率,采用涓流充電和受控及時(shí)充電等技術(shù)來(lái)保護(hù)電池壽命,。它還能在動(dòng)態(tài)充電曲線(xiàn)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,,保持電池安全并防止過(guò)度充電,。鋰電池BMS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(xiǎn),。
BMS保護(hù)板的SOX算法估算方法,。SOX包括SOC、SOE和SOP,。SOC估計(jì)方法傳統(tǒng)方法:安時(shí)積分法,、開(kāi)路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法,、粒子濾波算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。SOP算法:根據(jù)電池的SOC和溫度,,查表確定持續(xù)充放電最大功率瞬時(shí)充放電最大功率,。電芯的去極化速度,決定當(dāng)前最大功率使用的頻率,。當(dāng)SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負(fù)極的吸收速度時(shí)候,,就會(huì)發(fā)生電壓下降,最大功率無(wú)法維持,。因此,,SOP的計(jì)算難點(diǎn)是峰值功率與持續(xù)功率如何過(guò)度?SOH算法:兩點(diǎn)法計(jì)算SOH根據(jù)OCV-SOC曲線(xiàn)確定兩個(gè)準(zhǔn)確的SOC值,,并安時(shí)累積計(jì)算這兩個(gè)SOC之間的累積充入或放出電量,,然后計(jì)算出電池的容量,從而得到SOH,。算法有一定難度,,需要大量的數(shù)據(jù)和模型,才能較準(zhǔn)確的估算,。
BMS(BatteryManagementSystem,,電池管理系統(tǒng))作為電池技術(shù)的重點(diǎn)組件,其應(yīng)用領(lǐng)域廣且關(guān)鍵,,對(duì)保護(hù)電池安全,、提升使用效率與壽命發(fā)揮著不可替代的作用。在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,,BMS是車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)的“智慧大腦”,。它通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組的電壓、電流,、溫度等參數(shù),,精確操作充放電過(guò)程,防止過(guò)充,、過(guò)放,、過(guò)流等安全危險(xiǎn),確保電池在比較好狀態(tài)下運(yùn)行,。同時(shí),,BMS的均衡管理功能能夠調(diào)節(jié)單體電池電量差異,提升電池組整體性能,,延長(zhǎng)使用壽命,,為電動(dòng)汽車(chē)提供穩(wěn)定可靠的動(dòng)力支持。儲(chǔ)能系統(tǒng)是BMS應(yīng)用的另一重要領(lǐng)域,。在可再生能源發(fā)電中,BMS幫助管理儲(chǔ)能電池的充放電,優(yōu)化能源存儲(chǔ)與利用效率,。它不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài),,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,還能通過(guò)智能算法預(yù)測(cè)電池壽命,,提前進(jìn)行維護(hù),,降低運(yùn)維成本。特別是在大規(guī)模儲(chǔ)能電站中,,BMS與逆變器,、充電樁等設(shè)備的集成,實(shí)現(xiàn)了能量的高轉(zhuǎn)換與分配,,推動(dòng)了可再生能源的廣泛應(yīng)用,。 BMS的主要功能有哪些?
目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu),。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集,,適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低,、結(jié)構(gòu)緊湊,、可靠性高的作用,一般常見(jiàn)于容量低,、總壓低,、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中,如電動(dòng)工具,、機(jī)器人(搬運(yùn)機(jī)器人,、助力機(jī)器人)、IOT智能家居(掃地機(jī)器人,、電動(dòng)吸塵器),、電動(dòng)叉車(chē)、電動(dòng)低速車(chē)(電動(dòng)自行車(chē),、電動(dòng)摩托,、電動(dòng)觀(guān)光車(chē)、電動(dòng)巡邏車(chē),、電動(dòng)高爾夫球車(chē)等),、輕混合動(dòng)力汽車(chē)。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語(yǔ)五花八門(mén),,不同的公司,,不同的叫法。動(dòng)力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu),。儲(chǔ)能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大,,多數(shù)都是三層架構(gòu),,除了從控、主控之外,,還有一層總控,。從智能手機(jī)到太空探索,BMS正在重新定義能源使用方式,。隨著固態(tài)電池,、鈉離子電池等新技術(shù)的落地,下一代BMS將成為實(shí)現(xiàn)“零碳社會(huì)”的中心支點(diǎn),,推動(dòng)人類(lèi)向更高速,、更可持續(xù)的能源未來(lái)邁進(jìn)。 BMS如何實(shí)現(xiàn)多電芯管理,?鉛酸改鋰電BMS電池管理系統(tǒng)效果
監(jiān)控電池狀態(tài)(電壓/溫度/SOC/SOH),,均衡電芯,防止過(guò)充/過(guò)放/過(guò)熱,,延長(zhǎng)電池壽命,。家庭儲(chǔ)能BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板
在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,儲(chǔ)能電池只與高壓儲(chǔ)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(guò)變流器轉(zhuǎn)換到交流電網(wǎng),。儲(chǔ)能系統(tǒng)的通信、電池管理系統(tǒng)主要與變流器和儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)汽車(chē)BMS在高壓下與電動(dòng)機(jī)和充電機(jī)有能量交換關(guān)系的通信方面,,與充電機(jī)在充電過(guò)程中有信息交互,,在所有應(yīng)用過(guò)程中與整車(chē)控制器有較詳細(xì)的信息交互。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(kāi)發(fā)及鋰電池專(zhuān)門(mén)集成電路通路商的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),。家庭儲(chǔ)能BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板