電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中必不可少,必須對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè),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(xù)航里程。鋰電池能量密度高,電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng)。當(dāng)電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時(shí),極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞,極端情況下,還會(huì)導(dǎo)致起火。因此,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓,電流等參數(shù),一旦超過事先設(shè)定的閾值,則直接關(guān)斷電池主回路。因此,電池管理系統(tǒng)BMS是電動(dòng)車的關(guān)鍵要素。BMS的故障診斷功能是如何實(shí)現(xiàn)的?工商業(yè)儲(chǔ)能BMS智能云平臺(tái)
在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,BMS(電池管理系統(tǒng),BatteryManagementSystem)對(duì)電池的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,包括電壓、電流、溫度等,同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)中的控制策略,控制電池的電壓及電流,同時(shí)根據(jù)電池的溫度做出不同的策略調(diào)整,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命。除了監(jiān)控電池的基本信息以外,BMS還需要根據(jù)采集到電池的相關(guān)信息,根據(jù)系統(tǒng)的算法,計(jì)算分析電池的SOC(電池剩余容量)和SOH(電池健康狀態(tài)),評(píng)估當(dāng)前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預(yù)測(cè),對(duì)存在異常的電池及時(shí)管理(切斷、限流等)并上報(bào)至系統(tǒng),保證電池的安全性及可靠性;在工商業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域,BMS不僅可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,還可以在電力需求高峰時(shí)提供額外的電力,幫助企業(yè)節(jié)省成本。無人機(jī)BMS作用隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,BMS也需要不斷升級(jí),以適應(yīng)新型電池的特性和需求。
電池計(jì)量芯片(電量計(jì)IC)主要用來采集電芯電壓、溫度、電流等信息,通過庫侖積分和電池建模等方式計(jì)算電池電量、健康度等信息,并通過I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機(jī)通信。電量計(jì)IC與電池保護(hù)IC既可分立,也可集成。一級(jí)保護(hù)IC可以控制充、放電MOSFET,保護(hù)動(dòng)作是可恢復(fù)的,即當(dāng)發(fā)生過充、過放、過流、短路等安全事件時(shí)就會(huì)斷開相應(yīng)的充放電開關(guān),安全事件解除后就會(huì)重新恢復(fù)閉合開關(guān),不影響電池的繼續(xù)使用。硬件、算法和固件是電量計(jì)芯片的三大關(guān)鍵要素,硬件用來實(shí)現(xiàn)高精度采樣和低功耗運(yùn)行;算法用來對(duì)電池進(jìn)行建模;固件用來實(shí)現(xiàn)算法編程,計(jì)算輸出容量信息。在選擇電量計(jì)芯片時(shí),通常需要考慮到電芯化學(xué)類型、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口、電量計(jì)放在電池包內(nèi)(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side)、電量計(jì)算法、是否集成電池保護(hù)均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲(chǔ)介質(zhì)和封裝形式等。
工商業(yè)儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要功能包括提供過充、過放、過流、過溫、欠溫、短路及限流保護(hù)1。此外,BMS還能在充電過程中進(jìn)行電壓均衡,并通過后臺(tái)軟件進(jìn)行參數(shù)配置和數(shù)據(jù)監(jiān)控。這些系統(tǒng)通常與多種不同類型的PCS(Power Conversion System)進(jìn)行通訊,并聯(lián)合對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行智能化管理。大型儲(chǔ)能保護(hù)板是用于對(duì)電池模塊進(jìn)行管理的硬件,它確保電池能夠以健康安全的狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。這些保護(hù)板通常具備多層級(jí)BMS協(xié)同安全防護(hù)技術(shù),提供長循環(huán)壽命和高安全防護(hù)。它們還能夠根據(jù)需要并聯(lián)多組電池,滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的容量擴(kuò)展需求。均衡是BMS鋰電池保護(hù)板中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和便捷管理的需求越來越強(qiáng)烈。通過移動(dòng)端小程序,用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)“手持一站式”儲(chǔ)能電運(yùn)維管理。這種實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)訪問和操作能力,極大地提升了運(yùn)維效率,降低了運(yùn)維成本。此外,這也體現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的趨勢(shì),使得用戶能夠隨時(shí)隨地獲取電站信息,從而做出及時(shí)有效的經(jīng)營決策。總體來看,這三大變革共同指向一個(gè)方向:儲(chǔ)能BMS正在從單純的電池管理系統(tǒng)向更加綜合、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)和能源管理平臺(tái)轉(zhuǎn)變。這樣的發(fā)展趨勢(shì)不僅提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體效能,也為用戶帶來了更加便捷的使用體驗(yàn),意味著儲(chǔ)能行業(yè)的未來將更加側(cè)重于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和智能管理。BMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)包括提高電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和安全性,延長電池使用壽命,降低維護(hù)成本和操作風(fēng)險(xiǎn)。家用儲(chǔ)能BMS效果
BMS保護(hù)板的被動(dòng)均衡是將單體電池中容量較多的個(gè)體消耗掉,實(shí)現(xiàn)整體的均衡。工商業(yè)儲(chǔ)能BMS智能云平臺(tái)
電池保護(hù)板,顧名思義鋰電池保護(hù)板主要是針對(duì)可充電電池(一般指鋰電池)起保護(hù)作用的集成電路板。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)跟著一塊帶采樣電阻的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。電池包保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多,如電壓平臺(tái)問題,鋰動(dòng)力電池包在使用中往往被要求很大的平臺(tái)電壓,所以設(shè)計(jì)鋰動(dòng)力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓,這樣對(duì)控制IC、采樣電阻等元件的要求就會(huì)很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,低溫度系數(shù),無感等要求。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)。工商業(yè)儲(chǔ)能BMS智能云平臺(tái)