家用儲能系統HES通常由電池組,電池管理系統(BMS),儲能變流器(PCS)和能量管理系統(EMS)構成,其中儲能電池和變流器是價值量較高的關鍵環節,節省電費是家庭用戶配置儲能的重要動力。太陽能光伏在白天發電,但家庭用戶的用電高峰在夜間,發電和用電時間不匹配,配置儲能可以幫助用戶將白天多發的電儲存起來,供夜間使用;另一方面,用戶在一天中不同時間用電電價不同、存在峰谷價的情況下,儲能系統可以在低谷時段通過電網或自用光伏電池板充電,高峰時段放電供負載使用,從而避免在高峰時段從電網用電,有效節省電費。BMS鋰電池保護板是電池管理系統的關鍵組成部分。家庭儲能BMS電池管理系統工作原理
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。怎樣BMS保護IC均衡是BMS中非常重要的一個環節。
深圳智慧動鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術綜合服務商。公司主要研發鋰電池全生命周期監控管理云平臺系統服務,智鋰狗安全監控系列產品(智鋰狗BMS/智鋰狗門禁/智鋰狗天眼),鋰電池BMS軟硬件產品,鋰電池安全滅火裝置,鋰電池安全管理專用芯片等為主營業務的國家高新技術企業。已形成“芯片+軟件+模塊+終端+平臺+系統解決方案”的較全產業鏈格局,為客戶提供***的應用產品和解決方案。
公司成立于2011年,于2015年榮獲***批國家高新技術企業及深圳市高新技術企業。我司技術團隊研發的電池智能管理系統,可以對電池實行兩級保護、均衡電池電量,同時還在無線通訊部分利用 GPRS/BLE 技術,將電池組的信息上傳到云服務器,就可以遠程監測鋰電池的健康情況,并能夠在全國范圍內迅速對電池設備進行定位和控制,一旦發生險情可以在后臺終端及時發現并處理,有效防止電池著火爆炸這一成果填補了國內電動低速乘用車領域鋰電池保護系統的空白,也讓我司成為了國內鋰電池保護系統領域的“***”。
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,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,從而造成電池壽命衰減。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用,技術也較為成熟。
目前市場上兩輪電動車電池類型主要有鉛酸電池,鋰電池等,然后,現在的電池管理存在電池壽命短,充電設施不完善,電池回收利用中對廢舊電池處理不當對環境造成污染等問題。針對現有問題,我們應采取一些新的管理方案。首先是采用智能充電樁,實現電池的智能充電,避免過沖,過放現象,延長電池壽命;其次,可以采用電池租賃的方式,推廣電池租賃模式,降低用戶購車成本的同事減輕充電設施壓力;再次是建立完善的電池回收體系,提高廢舊電池回收率,減少環境污染;還可以利用無物聯網技術,大力推廣智能電池管理系統BMS,可以提前預警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發生幾率。智慧動鋰高壓工廠儲能BMS系統,采用高速32位MCU和高性能車規級AFE,保證高效率和高精度二級或三級架構。電動三輪車BMS電池管理系統云平臺開發
BMS實時采集、處理、存儲電池模組運行過程中的重要信息,與外部設備交換信息。家庭儲能BMS電池管理系統工作原理
充電管理芯片根據工作模式可分為開關模式、線性模式和開關電容模式。開關模式效率高,適用于大電流應用,且應用較靈活,可根據需要設計為降壓、升壓或升降壓架構,常用的快充方案通常都是開關模式。線性模式適用于小功率便攜電子產品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。開關電容模式可以做到高達97%以上的有效率,但由于架構的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關系,實際應用中通常會與開關型充電管理芯片配合使用。家庭儲能BMS電池管理系統工作原理