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。如果需要更高級的電池管理策略,對靈活性和升級能力有更高要求,那么軟件BMS板可能更為合適。換電柜BMS電池管理系統設計
遠程監控系統通過BMS電池管理系統實時采集電池組電池信息并實時地將采集的電池信息發送到Server服務器端,用戶可以通過主控制終端和移動客戶端實時地獲知電池組的電池信息,實現對BMS電池管理系統的實時的遠程監控,無需現場進行檢測操作,減少了大量人員監管的投入,減輕了電池組的維護難度,充分節省了人力資源、時間與生產成本。而且,控制模組采用分離元件搭建,可以有效地控制電池組與電氣設備回路的通斷狀態,能夠充分提高產品性能與效率,并減少產品的體積與生產成本。便攜式戶外電源BMS電池管理系統報價通過溫度傳感器實時監測電池的溫度,當溫度過高或過低時,BMS系統保護板會采取相應的措施。
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。
目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,在從控、主控之上,還有一層總控。 BMS多重安全防護系統有效防止過充、過放、過流、過壓等問題,確保用戶和設備安全。
儲能BMS廠商一般從動力電池BMS發展而來,因此,很多設計和名詞有歷史沿革比如動力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因為電芯是一個電化學的過程,多個電芯組成一個電池,由于每個電芯特性,無論制造多精密,隨使用時間,環境,各個電芯都會存在誤差與不一致的地方,故電池管理系統,就是通過有限的參數,去評估當前電池的狀態,有點像中醫看病,通過表征,看你得了啥病,不是西醫,需要一些理化分析,人體的理化分析就像電池的電化學特性,可以通過大型試驗儀器去測量,但是嵌入式系統很難去評估電化學的一些指標,故BMS就是一個老中醫。通過平衡管理,BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差不大,從而提高整個電池組的充放電性能。機器人BMS效果
BMS保護板通過采樣線、鎳片等與電芯組成的PACK連接,通過對系統狀態的實時監控,達到管理電池組的目的。換電柜BMS電池管理系統設計
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。 換電柜BMS電池管理系統設計