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),、內(nèi)部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,,即身份識(shí)別的意思它分為兩種:一是存儲(chǔ)器,,常為單線接口存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)電池種類,、生產(chǎn)日期等信息,;二是識(shí)別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制的作用,。 BMS在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用,?低速電動(dòng)車BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板
不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)BMS的需求差異較大。在消費(fèi)電子領(lǐng)域(如智能手機(jī)),,BMS高度集成化,,芯片面積只幾平方毫米,側(cè)重基礎(chǔ)保護(hù)與充放電操作,;而在新能源汽車中,,BMS需管理數(shù)百節(jié)電芯,支持ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)(ASIL-C/D等級(jí)),,并與整車作用器(VCU),、電機(jī)作用器(MCU)實(shí)時(shí)通信,,實(shí)現(xiàn)能量回收(制動(dòng)時(shí)回收功率可達(dá)100kW)與動(dòng)態(tài)功率限制(如低溫下限制放電電流防止析鋰)。儲(chǔ)能電站的BMS則面臨更大規(guī)模挑戰(zhàn):一個(gè)20英尺集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)可能包含上千節(jié)電芯,,BMS需采用分層架構(gòu)——從控單元(Slave)管理單簇電池,,主控單元(Master)協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng),同時(shí)支持Modbus/TCP或CAN總線與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)交互,。技術(shù)難點(diǎn)集中在電芯一致性維護(hù)(容量差異需操作在1%以內(nèi))與循環(huán)壽命優(yōu)化(目標(biāo)25年運(yùn)營(yíng)周期),。此外,熱失控防護(hù)是BMS設(shè)計(jì)的非常終挑戰(zhàn):當(dāng)某節(jié)電芯發(fā)生內(nèi)短路時(shí),,BMS需在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)切斷故障區(qū)域,,并觸發(fā)滅火裝置,同時(shí)通過多層隔熱材料(如氣凝膠)阻斷熱擴(kuò)散鏈?zhǔn)椒磻?yīng),。 湖北國(guó)產(chǎn)BMSBMS與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合,?
目前該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)車、儲(chǔ)能,、充換電柜,、電動(dòng)工具、特種車輛,、船舶等領(lǐng)域,。2020年,我司榮獲廣東省專精特新企業(yè),,榮獲工信部“專精特新‘小巨人’企業(yè)”稱號(hào),。所謂專精特新企業(yè),是指具有“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)一步突破關(guān)鍵技術(shù),。BMS技術(shù)向無線化,、AI驅(qū)動(dòng)和平臺(tái)集成方向發(fā)展,。無線BMS減少了傳統(tǒng)布線,減少了90%線束和15%電池包體積,,提升了續(xù)航和維修性,。AI算法基于機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化SOC/SOH預(yù)測(cè),減少了故障,。800V平臺(tái)支持充電和熱管理,。云端BMS通過云端分析實(shí)時(shí)優(yōu)化電池性能。例如,,路特斯與AnalogDevices合作,,采用無線BMS(ADBMS6815芯片),實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì),,電池包重量降低10%,,續(xù)航提升5%。
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)功率如何過度?SOH算法:兩點(diǎn)法計(jì)算SOH根據(jù)OCV-SOC曲線確定兩個(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,。 硬件(采集模塊,、主控單元)、軟件(算法:SOC/SOH估算,、均衡控制),、通信接口(CAN/RS485),。
充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式,。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,,對(duì)充電電流、效率要求不高,,通常不高于1A,但對(duì)體積,、成本則有較高要求。開關(guān)模式效率高,,適用于大電流應(yīng)用,,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為降壓,、升壓或升降壓架構(gòu),,常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。開關(guān)電容模式可以做到高達(dá)97%以上的效率,,但由于架構(gòu)的原因,,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個(gè)固定的比例關(guān)系,實(shí)際應(yīng)用中通常與開關(guān)型充電管理芯片配合使用,。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商,。公司主要研發(fā)鋰電池全生命周期監(jiān)控管理云平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù),智鋰狗安全監(jiān)控系列產(chǎn)品等。BMS在通信基站中的作用,?怎樣BMS芯片
管理動(dòng)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(zhǎng)電池壽命。低速電動(dòng)車BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板
目前該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)車,、儲(chǔ)能,、充換電柜、電動(dòng)工具,、特種車輛,、船舶等領(lǐng)域。2020年,,我司榮獲廣東省專精特新企業(yè),榮獲國(guó)家工信部“專精特新‘小巨人’企業(yè)”稱號(hào),。所謂專精特新企業(yè),,是指具有“專業(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),。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是專業(yè)從事鋰電池保護(hù)管理系統(tǒng)(BMS)的技術(shù)開發(fā)及鋰電池致力于集成電路通路商的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。 低速電動(dòng)車BMS電池管理系統(tǒng)保護(hù)板