鋰電池保護板分為硬件板與軟件板所謂硬件板,就是保護板上沒有可以進行編程的芯片,只是按照特定的線路進行連接,保護板的參數是固定的。這一類保護板一般成本較低,功能簡單,很難實現邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎上,加了可以編程的芯片,因此這類保護板除了實現基本功能以外,還能實現很多特殊的功能。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。如果對基本功能的要求較高,且成本預算較為有限,BMS硬件保護板是一個不錯的選擇。平衡車BMS電池管理系統方案開發
均衡是BMS中非常重要的一個環節,您可能遇到過因為某一節電芯電壓異常導致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應的,因為某一節電芯的電壓比較低會導致SOX的估算直接不準,明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對電池包的影響還是非常大的。關于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當前的均衡控制策略中,有以單體電壓為控制目標參數的,也有人提出應該用SOC作為均衡控制目標參數。以單體電壓為例:首先設定一對啟動和結束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到30mV時啟動均衡,5mV結束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計算平均值,再計算每個單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個差值達到了30mV,BMS就需要啟動均衡程序;在均衡過程中持續步驟2,直到差值都小于5mV,結束均衡。鉛酸改鋰電BMS電池管理系統設計診斷BMS故障通常需要使用專業的測試設備和工具,檢查電源、通信線路、傳感器和執行器等部件是否正常工作。
庫侖計數法是測量電池容量的理想方法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,有多種測量放電或充電電流的方法。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它消除了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,且無法承受大電流。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴)。它們的精確度很高。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可有效量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計數法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。
鋰電池過充過放的本質:充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結構,從而導致電池的損壞。BMS鋰電池保護板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監視芯片、電池保護芯片。
與System-side電量計相比,Pack-side電量計芯片直接采樣電芯電壓,電壓更準確,有利于提高電量計量、充電以及保護精度;Pack-side采用可集成加密認證算法的電量計,綜合成本更低;Pack-side電池保護板PCM電壓、電流、溫度校準更容易,項目開發周期更短;Pack-side電量計面對可插拔電池時RAM數據不丟失,數據更準確。電池計量芯片屬數模混合信號芯片,涉及計量算法、AFE/ADC及計算電路等,關鍵技術體現在計量精度、管理電池串數、平臺電壓、功耗水平等。其中AFE自帶ADC,可以進行模數轉換,但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能實現電量計功能。BMS鋰電池保護板可以按照電池組串數和持續放電電流大小來分。鉛酸改鋰電BMS電池管理系統設計
在儲能系統中,BMS負責監控電池的狀態,確保電池的安全運行,并與儲能監控系統通信,實現對電池的管理。平衡車BMS電池管理系統方案開發
船用液冷儲能柜BMS電池管理系統采用兩級架構,每一套電池管理系統由電池模組管理單元BMU、電池簇管理單元BCU組成。BMS系統具有模擬信號高精度檢測及上報,故障告警、上傳和存儲,電池保護,參數設置;被動均衡,電池組SOC標定、操作賬號權限與密碼管理、與其它設備信息交互等功能。從控單元BMU通過對各單體電池的電壓和溫度進行精確采集,實現對電池狀態的實時監控。模塊具有可靠的數據通訊功能,系統運行過程中,可實現與電池管理系統主控單元或者其他設備之間的通訊。主控單元BCU是電池管理系統的控制中樞,通過與從控單元通訊實現對電池單體電壓、溫度等的檢測,并檢測電池組總電壓、充放電流、對地絕緣電阻等外特性參數,按照特定的算法對電池內部狀態(容量、SOC、SOH等)進行估算和監控,在此基礎上實現了對電池組的充放電管理、熱管理、絕緣檢測、單體均衡管理和故障報警;通過通信總線實現與PCS、EMS等實現數據交換,通過菊花鏈實現與BMU通訊。平衡車BMS電池管理系統方案開發