隨著新能源電動汽車的廣泛應用,電池的容量、安全性、健康狀態與續航能力日益成為關注重點。BMS電池管理系統是對電池進行監控與控制的系統,將采集的電池信息實時反饋給用戶,同時根據采集的信息調節參數,充分發揮電池的性能。但是,該技術在管理多個電池時,需要人員現場調試與設置,導致其檢查、維護與更新不便。而且,針對電池組的工作性能、電池老化情況、使用壽命等信息,需要人員現場經過多次反復調試、實驗之后才能獲得,工作相當繁瑣、耗時。在生產、調試或實驗過程中,只有在電池出現問題影響電動汽車的工作時,才會發現故障并更換電池,這種方式具有盲目性、滯后性,相當容易產生不良后果,嚴重則導致生產工作延誤、生產危險事故。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。儲能BMS設計
鋰電池(可充型)之所以需要保護,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跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監視電芯的電壓和充放回路的電流,及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關導通,使電芯與外電路溝通,而當電芯電壓或回路電流超過規定值時,它立刻控制MOS開關關斷,保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負溫度系數,在環境溫度升高時,其阻值降低,使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,即身份識別的意思它分為兩種:一是存儲器,常為單線接口存儲器,存儲電池種類、生產日期等信息;二是識別電阻。兩者可起到產品的可追溯和應用的限制的作用。硬件BMS測試均衡是BMS中重要的一個環節。
電池保護板,顧名思義鋰電池保護板主要是針對可充電電池(一般指鋰電池)起保護作用的集成電路板。鋰電池(可充型)之所以需要保護,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跟著一塊帶采樣電阻的保護板和一片電流保險器出現。電池包保護板設計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設計鋰動力電池包保護板時盡量使保護板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應滿足高精密度,低溫度系數,無感等要求。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護。
電池保護系統中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當前電池能夠充電或者放電的閾值功率,它的精確估算可以較大限度地提高電池的利用率。比如在加速時,可以供應閾值的功率而不傷害電池;在剎車時,可以盡量多地回收能量而不傷害電池,這樣可以保證車輛在行駛過程中不會因為欠壓或者過流而失去動力。精確的SOP估算非常重要,例如一組均衡較好的電池包,在處于高電量的狀態時,彼此間SOC相差很小(一般小于2%);但當SOC很低時,可能會出現某節電芯電壓急速下降的情況。為了保證每一節電芯電壓始終不低于過放電壓,SOP必須精確地估算出下一時刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率,以限制對電池的使用從而保護電池。同理,動能回收需要計算好的SOP保證電壓比較高的某節電芯不會進入過充保護,也不能進入過流保護。BMS鋰電池保護板將朝著高集成度、多功能化和智能化的方向發展。
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區別如下:能量的方式:主動均衡-主動采用儲能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉移到能量較少的電芯上,是能量的轉移。被動均衡運用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動均衡條件:只要壓差大于設定值便開始啟動主動均衡,均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡,均衡時間一般就幾個小時。均衡電流:主動均衡電流可達1-10A,充放電過程均可實現,均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發熱越嚴重。成本:主動均衡電路復雜,故障率高,成本高。被動均衡軟硬件實現簡單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結構和成本考慮,被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。深圳智慧動鋰電子股份有限公司新推出了家儲BMS保護板。新能源BMS保護芯片
BMS保護板為鋰電池提供了一層額外的安全保障。儲能BMS設計
智慧動鋰儲能BMS系統采用3+1級架構,具有多項優勢。可實現電池包從空商店后手拉手智能編碼技術,效率高,適合規模化部署。器件級診斷技術,故障遠程在線分析,支持多種OTA方式,降低售后成本。20+道安全檢查,100%嚴格測試,上電智能自檢。支持48-52-64S高壓液冷方案,儲能整體壽命提升30%左右,滿足新國標GBT34131-2023要求。15年深耕鋰電BMS技術研發迭代,專業,專注,專研鋰電安全管理技術。全生命周期監控電池運行狀態,多級保護和告警,支持大數據分析和AI預警機制。高壓儲能3+1級BMS架構,模塊化設計,通信接口豐富,組網靈活,支持遠程在線透傳OTA升級。-20-65℃寬范圍,可準確,快速集采電壓,電流級絕緣狀態數據。儲能BMS設計