隨著新能源電動(dòng)汽車的廣泛應(yīng)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(guān)注重點(diǎn)。BMS電池管理系統(tǒng)是對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控與控制的系統(tǒng),將采集的電池信息實(shí)時(shí)反饋給用戶,同時(shí)根據(jù)采集的信息調(diào)節(jié)參數(shù),充分發(fā)揮電池的性能。但是,該技術(shù)在管理多個(gè)電池時(shí),需要人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與設(shè)置,導(dǎo)致其檢查、維護(hù)與更新不便。而且,針對(duì)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(chǎng)經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)試、實(shí)驗(yàn)之后才能獲得,工作相當(dāng)繁瑣、耗時(shí)。在生產(chǎn)、調(diào)試或?qū)嶒?yàn)過程中,只有在電池出現(xiàn)問題影響電動(dòng)汽車的工作時(shí),才會(huì)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(dāng)容易產(chǎn)生不良后果,嚴(yán)重則導(dǎo)致生產(chǎn)工作延誤、生產(chǎn)危險(xiǎn)事故。BMS可以采用人工智能算法,對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和分析,從而提高電池的使用效率和安全性能。電動(dòng)自行車BMS電池管理系統(tǒng)平臺(tái)
中國(guó)兩輪電動(dòng)車在儲(chǔ)能類型上分為三類:鉛酸電池、鋰電池、氫能源。目前,市面上銷售的兩輪電動(dòng)車以鉛酸電池為主, 具備技術(shù)成熟,價(jià)格便宜,可回收利用率高等特點(diǎn);鋰電池在兩輪電動(dòng)車中的滲透率不足10%,其主要原因有:1)鋰電 池技術(shù)門檻高,研發(fā)成本高;2)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈不完善,回收以及售后服務(wù)環(huán)節(jié)不足;3)消費(fèi)者價(jià)格敏感,對(duì)鋰電池動(dòng)力 的需求不夠強(qiáng)烈。與鉛酸電池相比,鋰電池?fù)碛袎勖L(zhǎng)、質(zhì)量輕、綠色環(huán)保、能量密度大等優(yōu)點(diǎn),在新國(guó)標(biāo)的促進(jìn)作用下, 鋰電池在兩輪電動(dòng)車中的滲透率有望進(jìn)一步提高。 此外,氫能源電池兩輪車產(chǎn)品也在積極的探索與研發(fā)中,未來也將成為中國(guó)兩輪車市場(chǎng)的重要組成部分。動(dòng)力電池BMS系統(tǒng)BMS的軟件部分主要負(fù)責(zé)什么?
主動(dòng)均衡是通過電量轉(zhuǎn)移的方式來實(shí)現(xiàn),這種方式效率更高、損失更小。不同廠家可能采用不同的方法,均衡電流也可能有所不同,范圍通常在1~10A之間。被動(dòng)均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,而主動(dòng)均衡則更適用于高串?dāng)?shù)、大容量的動(dòng)力型鋰電池組應(yīng)用。對(duì)于電池管理系統(tǒng)(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關(guān)重要。主動(dòng)均衡機(jī)制采用電量轉(zhuǎn)移的方式,將組內(nèi)電池的總電量轉(zhuǎn)移給容量較小的電池。電感式主動(dòng)均衡以物理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ),集成了電源開關(guān)和微型電感,實(shí)現(xiàn)雙向均衡。它可以通過相鄰電池間的電荷轉(zhuǎn)移來均衡電池,無論是放電、充電還是靜置狀態(tài),都可以進(jìn)行均衡,且均衡效率高達(dá)92%。
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)阻很小(數(shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開關(guān)閉合;當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí),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4.4V(通常稱為過充保護(hù)電壓)時(shí),控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài),控制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)并保持該狀態(tài),即電芯的充電回路被切斷,停止充電。在電動(dòng)汽車中,BMS確保電池組的性能和安全性,延長(zhǎng)電池壽命,提高車輛續(xù)航能力和駕駛安全性。
電池保護(hù)板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大,主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過多消耗電池電量,如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護(hù)作用,但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),特別是mos部分,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護(hù)板,功能更是異常豐富,比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點(diǎn),就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。診斷BMS故障通常需要使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備和工具,檢查電源、通信線路、傳感器和執(zhí)行器等部件是否正常工作。光伏儲(chǔ)能電池BMS電池管理系統(tǒng)方案定制
BMS鋰電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。電動(dòng)自行車BMS電池管理系統(tǒng)平臺(tái)
BMS系統(tǒng)保護(hù)板的功能:電池充放電狀態(tài)監(jiān)測(cè):BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行。過充與過放保護(hù):當(dāng)電池充電時(shí),如果電壓超過設(shè)定的安全范圍,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)立即斷開充電電路,防止電池過充;同樣地,當(dāng)電池放電時(shí),如果電壓低于設(shè)定的安全范圍,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)及時(shí)斷開放電電路,防止電池過放。溫度保護(hù):通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度,當(dāng)溫度過高或過低時(shí),BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)采取相應(yīng)的措施,如降低充電電流或停止充電,以保護(hù)電池不受損害。短路保護(hù):BMS系統(tǒng)保護(hù)板還具有短路保護(hù)功能,當(dāng)檢測(cè)到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí),會(huì)立即切斷電源,防止短路造成的損害。平衡管理:對(duì)于多節(jié)電池的電動(dòng)車,BMS系統(tǒng)保護(hù)板還能實(shí)現(xiàn)電池的平衡管理,確保每節(jié)電池在充放電過程中的壓差不大,從而提高整個(gè)電池組的使用壽命和性能。電動(dòng)自行車BMS電池管理系統(tǒng)平臺(tái)