在工作原理上,BMS通過閉環(huán)操作實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理:傳感器實(shí)時(shí)采集電池狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸至主控芯片,主控芯片借助軟件算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,與預(yù)設(shè)的安全閾值和性能參數(shù)對比后,若發(fā)現(xiàn)異常則向功率開關(guān)模塊發(fā)出切斷指令;若狀態(tài)正常,則根據(jù)當(dāng)前SOC、SOH及應(yīng)用場景需求,調(diào)整充放電電流、啟動(dòng)均衡功能,同時(shí)通過通信接口將數(shù)據(jù)反饋至外部系統(tǒng),形成“監(jiān)測-分析-調(diào)控-反饋”的完整閉環(huán)。不同應(yīng)用場景對BMS的需求各有側(cè)重。在新能源汽車領(lǐng)域,BMS需適應(yīng)高功率充放電場景,具備毫秒級的響應(yīng)速度,同時(shí)與電機(jī)操作器、車載充電機(jī)等部件實(shí)時(shí)通信,確保動(dòng)力輸出與續(xù)航能力的平衡;在儲(chǔ)能電站中,BMS更注重長時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性,需協(xié)調(diào)多組電池的充放電節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰填谷的配合;而消費(fèi)電子領(lǐng)域的BMS則以小型化、低功耗為中心,在手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備中精細(xì)操控電量顯示與充放電保護(hù)。 BMS 故障會(huì)導(dǎo)致電池鼓包、續(xù)航驟降,甚至起火風(fēng)險(xiǎn)。BMS管理系統(tǒng)測試
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??柭鼮V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迅速獲得基本數(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。 光伏儲(chǔ)能BMS定制BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,提高電池組的充放電性能,使動(dòng)力輸出更加穩(wěn)定和高效。
主動(dòng)均衡技術(shù)的痛點(diǎn):設(shè)備采購成本較高當(dāng)前新能源板塊發(fā)展突飛猛進(jìn),每個(gè)從業(yè)單位參與的項(xiàng)目單量和項(xiàng)目數(shù)量越來越多,很多項(xiàng)目前期的方案搭建以及交付投運(yùn),較大權(quán)重地考慮成本,在剛好滿足下級用戶當(dāng)前技術(shù)需求的前提下,以盡可能便宜的原則選擇均衡產(chǎn)品。導(dǎo)致很多項(xiàng)目選型環(huán)節(jié),下級用戶認(rèn)可主動(dòng)均衡的產(chǎn)品和技術(shù),也了解全生命周期主動(dòng)均衡經(jīng)濟(jì)性的更加合理性,但考慮當(dāng)前量級的項(xiàng)目因?yàn)檫x擇采購主動(dòng)均衡BMS要多花¥,往往很可能還是選擇當(dāng)前就滿足下級用戶的被動(dòng)均衡產(chǎn)品。主動(dòng)均衡相對增加了危險(xiǎn)點(diǎn)基于不同廠家主動(dòng)均衡技術(shù)的差異性,主動(dòng)均衡在BMS內(nèi)部增加了分離式或集成式的均衡電路,其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅(qū)動(dòng)裝置、均衡操作狀態(tài)等,這些從硬件增加的角度增加了可能失效的危險(xiǎn)點(diǎn)。部分BMS企業(yè)過于追求3A、5A甚至更高的大電流均衡,于均衡技術(shù)本身沒有什么技術(shù)難點(diǎn),但對系統(tǒng)既有的協(xié)配件的選型匹配存在挑戰(zhàn)。行業(yè)PACK包內(nèi)采集線束的線徑可能只有、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內(nèi)的發(fā)熱及散熱、相對熱的環(huán)境下電池的壽命等都可能是關(guān)聯(lián)影響因素。
深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商。公司主要研發(fā)鋰電池全生命周期監(jiān)控管理云平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù),智鋰狗安全監(jiān)控系列產(chǎn)品(智鋰狗BMS/智鋰狗門禁/智鋰狗天眼),鋰電池BMS軟硬件產(chǎn)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(yè)務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)。已形成“芯片+軟件+模塊+終端+平臺(tái)+系統(tǒng)解決方案”的較全產(chǎn)業(yè)鏈格局,為客戶提供應(yīng)用產(chǎn)品和解決方案。公司成立于2011年,于2015年榮獲國家高新技術(shù)企業(yè)及深圳市高新技術(shù)企業(yè)。我司技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池智能管理系統(tǒng),可以對電池實(shí)行兩級保護(hù)、均衡電池電量,同時(shí)還在無線通訊部分利用GPRS/BLE技術(shù),將電池組的信息上傳到云服務(wù)器,就可以遠(yuǎn)程監(jiān)測鋰電池的情況,并能夠在較廣范圍內(nèi)迅速對電池設(shè)備進(jìn)行操控,一旦發(fā)生險(xiǎn)情可以在后臺(tái)終端及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,防止電池著火爆炸這一成果填補(bǔ)了國內(nèi)電動(dòng)低速乘用車領(lǐng)域鋰電池保護(hù)系統(tǒng)的空白,也讓我司成為了國內(nèi)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域的佼佼者。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠延長電池的使用壽命。
在應(yīng)用方面,BMS的身影***出現(xiàn)在多個(gè)領(lǐng)域。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,BMS作用舉足輕重。除具備上述基礎(chǔ)功能外,還能實(shí)現(xiàn)能量回收,在車輛制動(dòng)時(shí),將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存回電池,提升能源利用效率;依據(jù)電池實(shí)際狀態(tài),靈活調(diào)整快充電流,維護(hù)快充過程安全穩(wěn)定;針對大容量電池組,實(shí)現(xiàn)充電平衡,使各電池單體電壓維持均衡,延長電池整體壽命。在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,BMS同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如今,儲(chǔ)能系統(tǒng)常涉及太陽能、風(fēng)能等多種能源,BMS通過對不同能源的監(jiān)測與操控,實(shí)現(xiàn)能源協(xié)調(diào)管理,確保系統(tǒng)穩(wěn)定供能。并且能夠預(yù)測能源需求峰谷,合理安排充放電時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)峰谷填平,提升儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。對于移動(dòng)設(shè)備,如智能手機(jī)、平板電腦等,BMS支持智能快充技術(shù),依據(jù)電池狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測,讓設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)充電;通過監(jiān)測電池循環(huán)次數(shù)、溫度等參數(shù),幫助用戶合理使用設(shè)備,延長電池使用壽命。BMS還在航天航空、電動(dòng)自行車、動(dòng)力工具等領(lǐng)域應(yīng)用,為這些設(shè)備提供可靠的電源管理方案。 BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢包括提高電池壽命:通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)電池,避免電池過充、過放等問題。工商業(yè)儲(chǔ)能BMS供應(yīng)商
BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟。BMS管理系統(tǒng)測試
測量電池容量的理想方法是庫侖計(jì)數(shù)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。它減少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,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。 BMS管理系統(tǒng)測試