基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學(xué)阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過模擬電池的電化學(xué)反應(yīng)和電氣行為來進(jìn)行深入的SOC分析。這些方法可評估內(nèi)阻、容量和其他關(guān)鍵參數(shù),從而多方面了解各種運(yùn)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(shù),它能整合來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),即使在動(dòng)態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準(zhǔn)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(shù)電動(dòng)汽車使用不同的技術(shù)組合來準(zhǔn)確測量SOC。庫侖計(jì)數(shù)和OCV快速獲得基本數(shù)據(jù),而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細(xì)和更精確的信息。除此之外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工智能的應(yīng)用也在不斷的提高SOC的準(zhǔn)確性。BMS在儲能系統(tǒng)中的優(yōu)勢包括提高電池儲能系統(tǒng)的效率和安全性,延長電池使用壽命,降低維護(hù)成本和操作風(fēng)險(xiǎn)。軟件BMS云平臺
目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場景中,如電動(dòng)工具、機(jī)器人(搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人)、IOT智能家居(掃地機(jī)器人、電動(dòng)吸塵器)、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車(電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等)、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動(dòng)力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大,多數(shù)都是三層架構(gòu),除了從控、主控之外,還有一層總控。軟件BMS云平臺BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個(gè)重要的發(fā)展方向。
智慧動(dòng)鋰家庭儲能BMS系統(tǒng),支持三元/鐵鋰電芯48V家儲平臺,管理高達(dá)16S單體電芯,具有多重軟件保護(hù)功能,帶防反接,均衡、預(yù)充、加熱功能,可擴(kuò)展限流板,支持多包并聯(lián)使用,參數(shù)可設(shè)置、LED/LCD顯示,支持RS485/CAN/藍(lán)牙等豐富接口。其產(chǎn)品具采用中穎等品牌高集成度AFE模擬前端方案,性能穩(wěn)定、安全、可靠;完善的保護(hù),支持過壓,欠壓,高溫、低溫及短路,充電器反接保護(hù)與恢復(fù)功能;可擴(kuò)展性好,預(yù)留豐富接口,支持LCD顯示屏、藍(lán)牙、WiFi擴(kuò)展,可連接云端管理后臺;兼容多逆變器協(xié)議,已支持古瑞瓦特、德業(yè)、固德威、碩日、SMK、精石、邁格瑞能等主流品牌逆變器CAN、RS485協(xié)議,可按客戶私有協(xié)議定制開發(fā);鐵塔儲能BMS標(biāo)準(zhǔn)板型尺寸和接口,兼容性好,易于安裝和維護(hù)6.低壓通用48V家儲解決方案,可支持多達(dá)16包并包使用,支持10A/20A限流,可設(shè)置主動(dòng)/被動(dòng)限流
被動(dòng)均衡主要依賴于電阻放電方式,將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放,從而為其他電池創(chuàng)造更多的充電時(shí)間。整個(gè)系統(tǒng)的電量受限于容量較小的電池。在充電過程中,鋰電池通常設(shè)有一個(gè)上限保護(hù)電壓值,一旦某一串電池達(dá)到此值,鋰電池保護(hù)板便會切斷充電回路,停止充電。被動(dòng)均衡的優(yōu)點(diǎn)在于成本低廉且電路設(shè)計(jì)相對簡單,但其缺點(diǎn)在于只基于較低電池殘余量進(jìn)行均衡,無法提升殘量較少的電池容量,且均衡過程中釋放的熱量完全被浪費(fèi)了。BMS的軟件部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和決策制定。
BMS涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。BMS的4種電池管理芯片有效解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問題,以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,延長電池使用壽命。芯查查顯示,國內(nèi)電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業(yè),在營業(yè)收入及產(chǎn)品型號種類上差異懸殊。各種BMS芯片的作用:電池充電芯片通過調(diào)節(jié)電池充電的電壓、電流和時(shí)間等參數(shù),確保電池充電安全高效。電池電量計(jì)芯片根據(jù)電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時(shí)間和速度。電池狀態(tài)監(jiān)測芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的電量、溫度、狀態(tài)等,并提供相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)測和警示。安全保護(hù)芯片的功能包括過熱保護(hù)、過充保護(hù)、短維持保護(hù)等,確保電池充電安全。BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,并且與外部設(shè)備如整車控制器進(jìn)行交換信息。鉛酸改鋰電BMS價(jià)格
智慧動(dòng)鋰儲能BMS系統(tǒng)采用3+1級架構(gòu)模式。軟件BMS云平臺
鋰電池BMS保護(hù)板的過充保護(hù):場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí),開關(guān)管導(dǎo)通。導(dǎo)通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很小(數(shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開關(guān)閉合;當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí),開關(guān)管截止,截止的開關(guān)管的D、S極間的內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),相當(dāng)于開關(guān)斷開。電池包充電時(shí),當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過充電器正常充電時(shí),隨著充電時(shí)間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護(hù)電壓)時(shí),控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài),控制IC將使Q2截止,此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持,即電芯的充電回路被切斷,停止充電。
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