BMS是锂离子电池组的"大脑",对电芯(组)进行统一的监控、指挥及协调。从构成上看,电池管理系统包括电池管理芯片(BMIC)、模拟前端(AFE)、嵌入式微处理器,以及嵌入式软件等部分。BMS根据实时采集的电芯状态数据,通过特定算法来实现电池组的电压保护、温度保护、短路保护、过流保护、绝缘保护等功能,并实现电芯间的电压平衡管理和对外数据通讯。电池管理芯片(BMIC)是电源管理芯片的重要细分领域,包括充电管理芯片、电池计量芯片和电池安全芯片。充电管理芯片可将外部电源转换为适合电芯的充电电压和电流,并在充电过程中实时监测电芯的充电状态,调整控制充电电压、电流,确保对电芯进行安全、高效的充电。根据锂电池的特性,充电管理芯片自动进行预充、恒流充电、恒压充电,有效控制充电各个阶段的充电状态。 软件保护板BMS则采用嵌入式软件实现电池管理系统的一种方式。机器人BMS云平台设计
造成锂电池活性物质不可逆消耗的主要因素有:1)正极材料的溶解:正极材料的溶解造成正极活性物质减少,溶解的正极材料游离到负极时会造成负极界面膜的不稳定,被破坏的界面膜再形成时会消耗锂离子,造成锂离子的减少。2)正极材料的相变化:锂离子在电极间正常脱嵌时,总会伴随着宿主结构摩尔体积的变化,结构不可逆转变,影响颗粒与电极间的电化学接触,造成容量衰减。3)电解液的分解:在锂离子电池充电过程中,电解液对含碳电极具有不稳定性,因此会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响。4)过充电:电池在过充电时,不仅会造成负极形成锂沉淀、电解液氧化和正极氧的损失,消耗活性物质导致容量不可逆损失,还会有安全隐患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成会消耗锂离子,一般发生在起初的几次充放电时。6)集流体的腐烛:锂离子电池中的集流体材料常用铝和铜,两者的腐蚀会在表面形成膜,电池内阻增大,放电效率下降,继而造成电池寿命衰减。 电摩BMS报价储能BMS正在从单纯的电池管理系统向更加综合、智能的数据服务和能源管理平台转变。
SOC的重要性是防止电池损坏:通过将SOC保持在20%至80%之间,电动汽车BMS可防止电池过度磨损,延长SOH、容量和运行寿命。BMS还依靠准确的SOC读数来降低电池单元因完全充电和深度放电而受损的风险。性能优化:电动汽车电池在特定的SOC范围内运行时可实现较好性能。尽管根据电池化学成分和设计的不同,这些范围也会有所不同,但大多数电动汽车电池都能在20%至80%SOC范围内实现高效的电力传输和强劲的加速性能。估算行驶里程:SOC直接影响电动汽车的行驶里程,这对有效和安全的行程规划至关重要。优化能效:精确的SOC测量可较大限度地减少能源浪费,同时较大限度地利用再生制动延长行驶里程。确保充电安全:BMS利用SOC读数来调节电动汽车电池的充电速率,采用涓流充电和受控快速充电等技术来保护电池寿命。它还能在动态充电曲线的引导下,确保单个电池的均衡充电,从而优化调整电流和电压,保持电池健康并防止过度充电。
EMS(能量管理系统,EnergyManagementSystem)是整个系统中重要的关键部件,EMS承接BMS反馈的相关电池信息,进行及时的分析和判断,将分析的控制信息反馈至BMS,对系统的策略进行控制,EMS的控制策略对电池系统的衰减速率和循环寿命起到重要的作用,系统的循环寿命越长,所带来的经济收益自然也就越大,同时会BMS反馈回来的电池异常信息及时判断和控制,及时切断和控制异常电池,保护整个储能系统,对整个储能系统的安全性起到关键作用。PCS(储能变流器,PowerControlSystem)又称双向储能逆变器,可控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。PCS控制器通过通讯接收后台控制指令,根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电,实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯,获取电池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。BMS保护板的被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉,实现整体的均衡。
主动均衡则是通过电量转移的方式来实现均衡,这种方式效率更高、损失更小。不同厂家可能采用不同的方法,均衡电流也可能有所不同,范围通常在1~10A之间。被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用,而主动均衡则更适用于高串数、大容量的动力型锂电池组应用。对于电池管理系统(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同样至关重要。主动均衡机制采用电量转移的方式,将组内电池的总电量转移给容量较小的电池。电感式主动均衡以物理转换为基础,集成了电源开关和微型电感,实现双向均衡。它可以通过相邻电池间的电荷转移来均衡电池,无论是放电、充电还是静置状态,都可以进行均衡,且均衡效率高达92%。 BMS保护板分为分口与同口保护板。机器人BMS云平台设计
如果需要更高级的电池管理策略,对灵活性和升级能力有更高要求,那么软件BMS板可能更为合适。机器人BMS云平台设计
两轮电动车BMS行业内成为两轮电动车电池保护板分为硬件板与软件板。所谓硬件板,就是保护板上没有可以进行编程的芯片,只是按照特定的线路进行连接,保护板的参数是固定的。这一类保护板一般成本较低,功能简单,很难实现逻辑上的特殊控制要求。而软件板则是在硬件板的基础上,加了可以编程的芯片,因此这类保护板除了实现基本功能以外,还能实现很多特殊的功能。只要通过修改程序和添加外设,基本可以实现任何功能。比如远程引爆车辆中的锂电池。 机器人BMS云平台设计
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