電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中必不可少,必須對電池進(jìn)行檢測,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,延長使用壽命,保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高,電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng)。當(dāng)電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時(shí),極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞,極端情況下,還會(huì)導(dǎo)致起火。因此,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓、電流等參數(shù),一旦超過事先設(shè)定的閾值,則直接關(guān)斷電池主回路。因此,電池管理系統(tǒng)BMS是電動(dòng)車的關(guān)鍵要素。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺
庫侖計(jì)數(shù)法是測量電池容量的理想方法,即通過測量一段時(shí)間內(nèi)流入和流出的電流,進(jìn)而得到流入或者流出電量。SOC=總?cè)萘?(放電電流-充電電流)*時(shí)間根據(jù)電池測量系統(tǒng)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(gè)低歐姆電阻器,用于測量電流。整個(gè)電流流經(jīng)分流器并產(chǎn)生電壓降,然后進(jìn)行測量。這種方法會(huì)在電阻器上產(chǎn)生輕微的功率損耗。霍爾效應(yīng)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(yīng)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(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,主要由微控制器完成。庫侖計(jì)數(shù)法是一種安培小時(shí)積分法,可有效量化一段時(shí)間內(nèi)的電量,提供動(dòng)態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新。開路電壓(OCV)通過計(jì)算電壓與電量之間的直接關(guān)系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計(jì)數(shù)法會(huì)因傳感器漂移或電池性能變化而隨時(shí)間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動(dòng)和電池老化的影響。動(dòng)力電池BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)BMS的發(fā)展趨勢是向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展,提高電池組的性能、安全性和可靠性。
現(xiàn)代鋰電池保護(hù)板不僅在功能上日益完善,還融入了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。例如,主動(dòng)均衡技術(shù)能夠智能調(diào)節(jié)電池組內(nèi)各單體電池的電壓差異,顯著提高電池組的整體性能和循環(huán)壽命。高精度監(jiān)測技術(shù)則使得保護(hù)板對電池狀態(tài)的感知更加敏銳,能夠更準(zhǔn)確地判斷電池的健康狀況,及時(shí)預(yù)警潛在問題。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展,鋰電池保護(hù)板正朝著集成化、智能化的方向邁進(jìn)。一些高水平保護(hù)板已經(jīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、電池狀態(tài)估算等功能,能夠?qū)崟r(shí)上傳電池組數(shù)據(jù)至云端,為電池管理系統(tǒng)提供精確的數(shù)據(jù)支持,實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的電池管理。在使用鋰電池保護(hù)板時(shí),用戶還需注意定期對其進(jìn)行檢查和維護(hù),確保各組件連接良好、無損壞。同時(shí),根據(jù)電池的老化情況適時(shí)調(diào)整保護(hù)參數(shù),保持保護(hù)板良好的環(huán)境適應(yīng)性,也是確保電池組長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。總之,鋰電池保護(hù)板以其豐富的功能、優(yōu)異的性能以及不斷的技術(shù)創(chuàng)新,為各類電子產(chǎn)品和新能源應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的安全保障,是推動(dòng)鋰電池技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用拓展的重要支撐。
從組成結(jié)構(gòu)來看,BMS 包含硬件與軟件部分。硬件部分的主控單元由微控制器(MCU)或數(shù)字信號處理器(DSP)擔(dān)當(dāng)中心,負(fù)責(zé)收集和處理來自電壓采集電路、電流采集電路、溫度采集電路的數(shù)據(jù),并依據(jù)分析結(jié)果控制充電控制電路、放電控制電路以及均衡電路等執(zhí)行相應(yīng)操作。軟件部分則由底層驅(qū)動(dòng)程序、電池管理算法、通信協(xié)議棧和用戶界面程序構(gòu)成。底層驅(qū)動(dòng)程序與硬件交互,保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn);電池管理算法通過復(fù)雜數(shù)學(xué)模型和邏輯判斷實(shí)現(xiàn)精確管理;通信協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信,協(xié)同整個(gè)系統(tǒng)工作;用戶界面程序?yàn)橛脩籼峁┲庇^操作界面,用于顯示電池狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)及故障診斷報(bào)警等。憑借這些功能和結(jié)構(gòu),BMS 在各應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用,在電動(dòng)汽車中保障電池安全高效運(yùn)行、提升續(xù)航與安全性;在電動(dòng)自行車上保護(hù)電池、提升性能和用戶體驗(yàn);在儲(chǔ)能系統(tǒng)里集中管理電池,確保一致性、可靠性以及系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性 。BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也是一個(gè)重要的發(fā)展方向。
從功能層面來看,BMS 的首要任務(wù)是電池狀態(tài)監(jiān)測,對電池組的電壓、電流、溫度、荷電狀態(tài)(SOC)、健康狀態(tài)(SOH)等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精細(xì)的監(jiān)控。憑借這些數(shù)據(jù),BMS 可全方面掌握電池組的工作狀況,為后續(xù)操作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在保護(hù)功能上,過充、過放、過流、短路、過溫等保護(hù)機(jī)制一應(yīng)俱全。一旦電池參數(shù)偏離安全范圍,BMS 能迅速響應(yīng),切斷電路,有效規(guī)避電池起火、危險(xiǎn)等嚴(yán)重安全事故。同時(shí),BMS 具備電池均衡功能,鑒于電池組中單體電池在容量、內(nèi)阻等方面存在固有差異,易在充放電時(shí)出現(xiàn)不均衡,BMS 通過主動(dòng)或被動(dòng)均衡方式,促使各單體電池的電壓、荷電狀態(tài)保持一致,優(yōu)異提升電池組整體性能與使用壽命。此外,BMS 還承擔(dān)著能量管理職責(zé),依據(jù)電池狀態(tài)與設(shè)備需求,合理調(diào)控電池充放電過程,在電動(dòng)汽車中,能根據(jù)車輛行駛狀態(tài)與電池電量,精細(xì)控制電池向電機(jī)的電量輸出,并在制動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)能量回收。并且,BMS 通過通信接口與外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,將電池狀態(tài)信息上傳至上位機(jī),接收上位機(jī)指令,達(dá)成遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。通過監(jiān)測電池組的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),結(jié)合故障診斷算法,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)電池組的故障。如何BMS代理商
BMS是電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的“大腦”,它確保電池的安全、可靠和高效率使用。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞:將SOC保持在20%至80%之間,電動(dòng)汽車BMS可防止電池過度磨損,延長SOH、容量和運(yùn)行壽命。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險(xiǎn)。性能優(yōu)化:電動(dòng)汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計(jì)的不同,這些范圍也會(huì)有所不同,但大多數(shù)電動(dòng)汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能。估算行駛里程:SOC直接影響電動(dòng)汽車的行駛里程,這對有效和安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費(fèi),同時(shí)較大限度地利用再生制動(dòng)延長行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數(shù)來調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術(shù)來保護(hù)電池壽命。它還能在動(dòng)態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下,確保單個(gè)電池的均衡充電,從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺