電池管理系統(tǒng)(BMS)對電池SOH的管理。什么是SOH?SOH(Stateofhealth),意指電池的健康狀況,和SOC同為動力電池的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。電池在使用過程中會不斷老化,當健康狀況劣化至一定程度時,便不再滿足電動車的使用要求,因此需對電池的SOH進行監(jiān)控。與SOC的估計相比,SOH的預(yù)測更為復(fù)雜,一般需借助于各類濾波算法實現(xiàn)。在當前工程實際中,電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內(nèi)阻兩個指標。那么動力電池包SOH的影響因素有哪些呢?影響動力電池包SOH的因素可以從兩個角度來看:一是在電池單體層級;二是單體電池成組的影響。連電池BMS保護系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取電池的基本參數(shù),包括電壓、溫度和電流等。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺
BMS是鋰離子電池組的控制中心,電芯(組)進行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池管理系統(tǒng)包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。BMS根據(jù)實時采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實現(xiàn)電池組的電壓保護、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,并實現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整控制充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、高效的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,有效控制充電各個階段的充電狀態(tài)。家用儲能BMS電池管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)BMS的標準化、模塊化也是一個重要的發(fā)展方向。
主動均衡技術(shù)主動均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環(huán)期間,是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配,從而縮短充電時間,延長放電使用時間。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量、高串數(shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復(fù)雜,變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本增加明顯。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應(yīng)用中,主動均衡技術(shù)也被普遍認為更為高效和合理。例如,科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了先進的智能算法,能夠快速有效地補償電池組產(chǎn)生的差異,確保電池一致性,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。
鋰電池BMS保護板的過充保護:場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),當Q1或Q2的G極電壓大于1V時,開關(guān)管導(dǎo)通。導(dǎo)通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很?。〝?shù)十毫歐姆),相當于開關(guān)閉合;當G極電壓小于0.7V時,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),相當于開關(guān)斷開。電池包充電時,當鋰動力電池包通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護電壓)時,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,此時電芯的B一極與保護電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持該狀態(tài),即電芯的充電回路被切斷,停止充電。鋰電池是否可以不使用BMS保護板?
電池包保護板設(shè)計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設(shè)計鋰動力電池包保護板時盡量使保護板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,低溫度系數(shù),無感等要求。鋰電池保護板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負極;P+、P-分別是保護板輸出的正、負極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護。BMS如何實時監(jiān)測電池狀態(tài)?怎樣BMS工廠
BMS系統(tǒng)保護板在預(yù)防過充、過放、短路等問題方面發(fā)揮重要作用,能有效降低電池損壞甚至起火的風(fēng)險。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺
充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。開關(guān)電容模式可以做到高達97%以上的效率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關(guān)系,實際應(yīng)用中通常與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。鉛酸改鋰電BMS智能云平臺