BMS保護板的被動均衡技術顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的有效利用。 對于電池管理系統(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關重要。儲能柜BMS廠家價格
測量電池容量的理想方法是庫侖計數法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,有多種測量放電或充電電流的方法。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它消除了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,且無法承受大電流。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴)。它們的精確度很高。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可有效量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計數法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。 中穎BMS電池管理系統工作原理當電池放電時,如果電壓低于設定的安全范圍,BMS系統保護板會及時斷開放電電路,防止電池過放。
主動均衡技術的痛點:設備采購成本較高當前新能源板塊發展突飛猛進,每個從業單位參與的項目單量和項目數量越來越多,很多項目前期的方案搭建以及交付投運,較大權重地考慮成本,在剛好滿足下級用戶當前技術需求的前提下,以盡可能便宜的原則選擇均衡產品。導致很多項目選型環節,下級用戶認可主動均衡的產品和技術,也了解全生命周期主動均衡經濟性的更加合理性,但考慮當前量級的項目因為選擇采購主動均衡BMS要多花¥,往往很可能還是選擇當前就滿足下級用戶的被動均衡產品。主動均衡相對增加了風險點基于不同廠家主動均衡技術的差異性,主動均衡在BMS內部增加了分離式或集成式的均衡電路,其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅動裝置、均衡控制狀態等,這些從硬件增加的角度增加了可能失效的風險點。部分BMS企業過于追求3A、5A甚至更高的大電流均衡,于均衡技術本身沒有什么技術難點,但對系統既有的協配件的選型匹配存在挑戰與風險。行業PACK包內采集線束的線徑可能只有、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內的發熱及散熱、相對熱的環境下電池的壽命等都可能是關聯影響因素。
基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過模擬電池的電化學反應和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內阻、容量和其他關鍵參數,從而多方面了解各種運行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術,它能整合來自多個傳感器的數據,即使在動態環境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數電動汽車使用不同的技術組合來準確測量SOC。庫侖計數和OCV快速獲得基本數據,而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。此外,神經網絡,人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。 當電池充電時,如果電壓超過設定的安全范圍,BMS系統保護板會立即斷開充電電路,防止電池過充。
嵌入式處理器是嵌入式系統的關鍵,是控制、輔助系統運行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP 處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(SoC)。電池管理芯片通常以SoC的形式,直接在片內處理器中嵌入軟件代碼,通過軟硬件無縫結合,靈活實現對電池狀態的監測、計量、控制、通訊等功能,把過去許多需要系統設計解決的問題集中在芯片設計中解決,從而簡化系統設計,提高集成度,降低系統功耗,提高可靠性。通過實時監測和保護電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統保護板能夠延長電池的使用壽命。硬件BMS供應商家
BMS還需要根據采集到電池的相關信息。儲能柜BMS廠家價格
BMS電池保護板也可以按照電芯材料來區分。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,所使用的保護板也是不一樣的,最常見的就是三元保護板和磷酸鐵鋰保護板,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。保護板的電流保護,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,也可能燒壞保護板自身。首先,保護板有一個基本的關鍵參數:放電電流和充電電流。該電流是保護板的持續放電或者充電電流,它表示了保護板自己的載流能力,和電池無關。除了該參數以外,保護板還有一對電流參數,即充電保護電流和放電保護電流。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斷。同之前的道理一樣,電流的保護也是有延時的,不過電流保護的恢復是自動的,只要電流減小就會自動恢復。儲能柜BMS廠家價格
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