鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時(shí),鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負(fù)極板上;放電時(shí),鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時(shí),隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時(shí),隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時(shí),正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時(shí),正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致電池的損壞。均衡管理是通過被動或主動均衡電路,確保電池組中各個(gè)單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能。光伏BMS作用
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ取5诙愂请姵貜S,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認(rèn)為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。三輪車BMS設(shè)計(jì)BMS的軟件部分主要負(fù)責(zé)什么?
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(guān)系,基于電池OCV的方法是,當(dāng)電池與負(fù)載斷開時(shí)間超過兩小時(shí)時(shí),電池的OCV與SOC成正比。然而,如此長的斷開時(shí)間對于電池來說可能太長而無法實(shí)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(guān)系。OCV與SOC的關(guān)系是通過對鋰離子電池施加脈沖負(fù)載,然后讓電池達(dá)到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)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(guān)系,以準(zhǔn)確估算SOC。
工商業(yè)儲能系統(tǒng)以及儲能電站系統(tǒng)主要由電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。儲能電池是儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,它儲存能量以備需要時(shí)使用,不同種類的電池具有不同的特點(diǎn)和適用性。電池由固定數(shù)量的鋰電池組成,這些鋰電池在框架內(nèi)串聯(lián)和并聯(lián),形成一個(gè)模塊。然后將模塊堆疊并組合形成電池架。電池架可以串聯(lián)或并聯(lián),以達(dá)到電池儲能系統(tǒng)所需的電壓和電流。電池組的設(shè)計(jì)和配置需要綜合考慮能量、功率、循環(huán)壽命和成本等關(guān)鍵參數(shù),以便保證其安全性、可靠性和性價(jià)比BMS的均衡管理是什么?
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,才能比較準(zhǔn)確的估算。BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個(gè)重要的發(fā)展方向。電動自行車BMS方案開發(fā)
集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。光伏BMS作用
BMS電池保護(hù)板也可以按照電芯材料來區(qū)分。不同的電芯材料,放電截止電壓和充電截止電壓是不一樣的。因此,所使用的保護(hù)板也是不一樣的,最常見的就是三元保護(hù)板和磷酸鐵鋰保護(hù)板,一般三元電芯電壓范圍為2.7-4.2v,而磷酸鐵鋰則是2.5-3.6v。保護(hù)板的電流保護(hù),一方面是防止充電電流太大,另一方面是防止放電電流太大。過大的電流,會傷害電池,也可能燒壞保護(hù)板自身。首先,保護(hù)板有一個(gè)基本的關(guān)鍵參數(shù):放電電流和充電電流。該電流是保護(hù)板的持續(xù)放電或充電電流,它表示了保護(hù)板自己的載流能力,和電池?zé)o關(guān)。除了該參數(shù)以外,保護(hù)板還有一對電流參數(shù),即充電保護(hù)電流和放電保護(hù)電流。顧名思義,就是在充電或者放電過程中,電流超過該值的大小就關(guān)斷。電流的保護(hù)也是有延時(shí)的,不過電流保護(hù)的恢復(fù)是自動的,只要電流減小就會自動恢復(fù)。光伏BMS作用