電池計量芯片(電量計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通信。電量計IC與電池保護IC既可分立,也可集成。一級保護IC可以控制充、放電MOSFET,保護動作是可恢復的,即當發生過充、過放、過流、短路等安全事件時就會斷開相應的充放電開關,安全事件解除后就會重新恢復閉合開關,電池可以繼續使用。硬件、算法和固件是電量計芯片的三大關鍵要素,硬件用來實現高精度采樣和低功耗運行;算法用來對電池進行建模;固件用來實現算法編程,計算輸出容量信息。在選擇電量計芯片時,通常需要考慮到電芯化學類型、電芯串聯數目、通信接口、電量計放在電池包內(Pack-side)還是放在系統板上(System-side)、電量計算法、是否集成電池保護均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲介質和封裝形式等。儲能BMS正在從單純的電池管理系統向更加綜合、智能的數據服務和能源管理平臺轉變。共享換電柜BMS工廠
在儲能系統中,BMS(電池管理系統,BatteryManagementSystem)對電池的基本參數進行測量,包括電壓、電流、溫度等,同時根據系統中的控制策略,控制電池的電壓及電流,同時根據電池的溫度做出不同的策略調整,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命。除了監控電池的基本信息以外,BMS還需要根據采集到電池的相關信息,根據系統的算法,計算分析電池的SOC(電池剩余容量)和SOH(電池健康狀態),評估當前系統的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預測,對存在異常的電池及時管理(切斷、限流等)并上報至系統,保證電池的安全性及可靠性;在工商業儲能領域,BMS不僅可以確保設備的穩定運行,還可以在電力需求高峰時提供額外的電力,幫助企業節省成本。 什么是BMS電池管理系統報價BMS電池智能管理解決方案,通過整合智能終端、電池保護板和電池管理平臺,構建了新一代智能電池管理系統。
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。
鋰電池BMS保護板的過充保護:場效應管Q1、Q2可等效為兩只開關,當Q1或Q2的G極電壓大于1V時,開關管導通。導通開關管的D、S間內阻很小(數十毫歐姆),相當于開關閉合;當G極電壓小于0.7V時,開關管截止,截止的開關管的D、S極間的內阻很大(幾兆歐姆),相當于開關斷開。電池包充電時,當鋰動力電池包通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護電壓)時,控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態,控制IC將使Q2截止,此時電芯的B一極與保護電路的P-端之間處于斷開狀態并保持,即電芯的充電回路被切斷,停止充電。BMS能夠實時獲取電池的基本參數,包括電壓、溫度和電流等。
BMS保護板分為分口與同口保護板。保護板為了現實保護電池的功能,必須要能夠主動切斷電池主回路。因此,在電池包內部,電池的主回路是要經過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制,保護板必須具有兩個開關,分別控制充電和放電回路(姑且這么理解)。在同口保護板中,這兩個開關串在一條線上,接到電池包外部,充電和放電都經過此線。而在分口保護板中,電池分出兩根線,分別接充電開關和放電開關,再接到電池外部。之所以會出現同口和分口保護板,是為了降低成本:一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小,如果兩個開關串到一條線上,那么兩個開關就得照著大的買。而分口的話,充電電流小,就可以用一個更小的開關。這里說的開關,其實就是MOSFET,是鋰電保護板的主要成本,而且國內相關產品技術受限,重點部件需要進口。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。電摩BMS電池管理芯片
船用液冷儲能柜BMS電池管理系統采用兩級架構。共享換電柜BMS工廠
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定性,因此會發生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環壽命產生不良影響。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,電池內阻增大,放電效率下降,繼而造成電池壽命衰減。 共享換電柜BMS工廠