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怎樣BMS電池管理系統(tǒng)設計

來源: 發(fā)布時間:2025年02月11日

智慧動鋰自主研發(fā)生產(chǎn)的高壓儲能/工商業(yè)儲能方案,采用二級或三級BMS架構,集成組網(wǎng)方式靈活,可支持單簇使用或多簇電池并機使用,可同時在線監(jiān)測系統(tǒng)總壓、總電流、絕緣電阻、繼電器粘連,對電芯安全狀態(tài)實時監(jiān)測、智能均衡、故障診斷,結合準確的SOX估算,保證儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行,且支持海量數(shù)據(jù)采集、AI算法分析、復雜邏輯處理、本地數(shù)據(jù)存儲及邊緣計算等應用,滿足DC1500V安規(guī)設計。模塊化設計,完善多級保護,可多簇靈活配置。在儲能系統(tǒng)中,BMS負責監(jiān)控電池的狀態(tài),確保電池的安全運行,并與儲能監(jiān)控系統(tǒng)通信,實現(xiàn)對電池的管理。怎樣BMS電池管理系統(tǒng)設計

怎樣BMS電池管理系統(tǒng)設計,BMS

家用儲能系統(tǒng)HES通常由電池組,電池管理系統(tǒng)(BMS),儲能變流器(PCS)和能量管理系統(tǒng)(EMS)構成,其中儲能電池和變流器是價值量較高的關鍵環(huán)節(jié),節(jié)省電費是家庭用戶配置儲能的重要動力。太陽能光伏在白天發(fā)電,但家庭用戶的用電高峰在夜間,發(fā)電和用電時間不匹配,配置儲能可以幫助用戶將白天多發(fā)的電儲存起來,供夜間使用;另一方面,用戶在一天中不同時間用電電價不同、存在峰谷價的情況下,儲能系統(tǒng)可以在低谷時段通過電網(wǎng)或自用光伏電池板充電,高峰時段放電供負載使用,從而避免在高峰時段從電網(wǎng)用電,有效節(jié)省電費。儲能柜BMS電池管理系統(tǒng)工作原理BMS多重安全防護系統(tǒng)可以有效防止過充、過放、過流、過壓等問題,確保用戶和設備安全。

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造成鋰電池活性物質不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質減少,溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結構摩爾體積的變化,結構不可逆轉變,影響顆粒與電極間的電化學接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,會發(fā)生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質導致容量不可逆損失,還會有安全隱患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內(nèi)阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。

開路電壓法估算電池SOC;鉛酸蓄電池的SOC與其開路電壓(OCV)之間存在近似線性關系,基于電池OCV的方法是,當電池與負載斷開時間超過兩小時時,電池的OCV與SOC成正比。然而,如此長的斷開時間對于電池來說可能太長而無法實現(xiàn)。與鉛酸電池不同,鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關系如圖所示。OCV與SOC的關系是通過對鋰離子電池施加脈沖負載,然后讓電池達到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同,因此需要測量OCV-SOC的關系,以準確估算SOC。目前BMS鋰電池保護板架構主要分為集中式架構和分布式架構。

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隨著新能源電動汽車的廣泛應用,電池的容量、安全性、健康狀態(tài)與續(xù)航能力日益成為關注重點。BMS電池管理系統(tǒng)是對電池進行監(jiān)控與控制的系統(tǒng),將采集的電池信息實時反饋給用戶,同時根據(jù)采集的信息調節(jié)參數(shù),充分發(fā)揮電池的性能。但是,該技術在管理多個電池時,需要人員現(xiàn)場調試與設置,導致其檢查、維護與更新不便。而且,針對電池組的工作性能、電池老化情況、使用壽命等信息,需要人員現(xiàn)場經(jīng)過多次反復調試、實驗之后才能獲得,工作相當繁瑣、耗時。在生產(chǎn)、調試或實驗過程中,只有在電池出現(xiàn)問題影響電動汽車的工作時,才會發(fā)現(xiàn)故障并更換電池,這種方式具有盲目性、滯后性,相當容易產(chǎn)生不良后果,嚴重則導致生產(chǎn)工作延誤、生產(chǎn)危險事故。儲能BMS均衡技術是指電池管理系統(tǒng)BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術。如何BMS方案開發(fā)

在儲能系統(tǒng)中,BMS更注重電池的長期穩(wěn)定性和能量管理效率。怎樣BMS電池管理系統(tǒng)設計

儲能BMS均衡技術主要是指電池管理系統(tǒng)BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術。其基本原理是通過監(jiān)控電池組的充放電狀態(tài),以及各個單體電池的電壓、電流、溫度等參數(shù),通過相應的控制策略,對電池單體進行充放電過程中的調節(jié),降低電池單體之間的不均衡特性,使得各個單體電池的電量盡可能地保持一致,從而提高整個儲能系統(tǒng)的性能和壽命。目前,有兩種常見的均衡方式:被動均衡和主動均衡。這兩種方法都適用于比較大限度地提高電池可用容量和延長電池壽命。怎樣BMS電池管理系統(tǒng)設計

標簽: 鋰電池保護板
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