鋰電池(可充型)之所以需要保護,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跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監視電芯的電壓和充放回路的電流,及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關導通,使電芯與外電路溝通,而當電芯電壓或回路電流超過規定值時,它立刻控制MOS開關關斷,保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負溫度系數,在環境溫度升高時,其阻值降低,使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,即身份識別的意思它分為兩種:一是存儲器,常為單線接口存儲器,存儲電池種類、生產日期等信息;二是識別電阻。兩者可起到產品的可追溯和應用的限制。智慧動鋰高壓工廠儲能BMS系統,采用高速32位MCU和高性能車規級AFE,保證高效率和高精度二級或三級架構。便攜式戶外電源BMS電池管理系統方案開發
電池管理系統大的方向講,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,保證續航里程。鋰電池能量密度高,電池內部化學物質活性強。當電芯出現過充、過放等非正常使用時,極有可能出現電池損壞,極端情況下,還會導致起火。因此,鋰電池需要有一套監控系統,隨時監控鋰電池的電壓,電流等參數,一旦超過事先設定的閾值,則直接關斷電池主回路。因此,電池管理系統BMS是電動車的關鍵要素。特種車輛BMS研發如果是對基本功能的要求較高,且成本預算較為有限,BMS硬件保護板是一個不錯的選擇。
在儲能系統中,BMS(電池管理系統,BatteryManagementSystem)對電池的基本參數進行測量,包括電壓、電流、溫度等,同時根據系統中的控制策略,控制電池的電壓及電流,同時根據電池的溫度做出不同的策略調整,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命。除了監控電池的基本信息以外,BMS還需要根據采集到電池的相關信息,根據系統的算法,計算分析電池的SOC(電池剩余容量)和SOH(電池健康狀態),評估當前系統的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預測,對存在異常的電池及時管理(切斷、限流等)并上報至系統,保證電池的安全性及可靠性;在工商業儲能領域,BMS不僅可以確保設備的穩定運行,還可以在電力需求高峰時提供額外的電力,幫助企業節省成本。
目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,除了從控、主控之外,還有一層總控。BMS鋰電池保護板是電池管理系統的關鍵組成部分。
電池包保護板設計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設計鋰動力電池包保護板時盡量使保護板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應滿足高精密度,低溫度系數,無感等要求。鋰電池保護板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負極;P+、P-分別是保護板輸出的正、負極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護等。BMS系統實時監測電池狀態,確保在充放電過程中的穩定性和安全性,保障設備和用戶的安全。特種車輛BMS智能云平臺
智慧動鋰家庭儲能BMS系統,支持三元/鐵鋰電芯48V家儲平臺。便攜式戶外電源BMS電池管理系統方案開發
電池保護系統中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當前電池能夠充電或者放電的閾值功率,它的精確估算可以較大限度地提高電池的利用率。比如在加速時,可以供應閾值的功率而不傷害電池;在剎車時,可以盡量多地回收能量而不傷害電池,這樣可以保證車輛在行駛過程中不會因為欠壓或者過流而失去動力。精確的SOP估算非常重要,例如一組均衡較好的電池包,在處于高電量的狀態時,彼此間SOC相差很?。ㄒ话阈∮?%);但當SOC很低時,可能會出現某節電芯電壓急速下降的情況。為了保證每一節電芯電壓始終不低于過放電壓,SOP必須精確地估算出下一時刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率,以限制對電池的使用從而保護電池。同理,動能回收需要計算好的SOP保證電壓比較高的某節電芯不會進入過充保護,也不能進入過流保護。便攜式戶外電源BMS電池管理系統方案開發