儲能柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)

目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個BMS硬件采集，適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場景中，如電動工具、機(jī)器人（搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人）、IOT智能家居（掃地機(jī)器人、電動吸塵器）、電動叉車、電動低速車（電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等）、輕混合動力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語五花八門，不同的公司，有不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大，多數(shù)都是三層架構(gòu)，除了從控、主控之外，還有一層總控。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。鋰電池在不同溫度下的充放電特性有什么變化？儲能柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)

按照拓?fù)浞诸?，BMS可以分為集中式BMS、模塊式BMS、主從式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是將整個BMS封裝在一個裝置內(nèi)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、維護(hù)簡單，缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、安全隱患大。2、模塊式BMS是將BMS分成多個相同的子模塊，每個模塊負(fù)責(zé)一部分電池的監(jiān)控和管理，優(yōu)點(diǎn)是線束距離短、易于擴(kuò)展，缺點(diǎn)是需要額外的導(dǎo)線、成本較高。3、主從式BMS是將BMS分成主控單元和從控單元，主控單元負(fù)責(zé)計算、預(yù)測、決策、通信等功能，從控單元負(fù)責(zé)測量電池的狀態(tài)，優(yōu)點(diǎn)是功能分明、成本較低，缺點(diǎn)是通信速度受限。4、分布式BMS是將BMS分成多個不同的模塊，如從控單元、高壓管理單元、電池狀態(tài)指示單元等，每個模塊負(fù)責(zé)一部分功能，并通過總線與主控單元通信，優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、支持大容量電池系統(tǒng)，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。太陽能鋰電池保護(hù)板軟件開發(fā)保護(hù)板通過電流檢測電路監(jiān)測充放電電流，當(dāng)電流超過設(shè)定閾值時，切斷回路，防止電池因大電流過載而損壞。

對于儲能系統(tǒng)（家用儲能、新能源電站），保護(hù)板的設(shè)計重點(diǎn)轉(zhuǎn)向長周期穩(wěn)定運(yùn)行與高精度管理。100S以上的多串并聯(lián)結(jié)構(gòu)要求電壓采樣精度達(dá)±1mV，TI的BQ78Z100等芯片通過24位ADC實(shí)現(xiàn)精細(xì)監(jiān)控。主動均衡技術(shù)在此類場景中尤為重要，能量轉(zhuǎn)移方案可減少10%~15%的容量損耗，配合光伏充放電策略優(yōu)化，明顯延長電池壽命。電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)還需通過ISO 26262功能安全認(rèn)證，采用雙MCU冗余設(shè)計，確保極端工況下仍能維持關(guān)鍵保護(hù)功能。例如某家庭儲能系統(tǒng)通過BMS動態(tài)調(diào)節(jié)充放電曲線，優(yōu)先消耗太陽能電力，只是只是在電價低谷時段從電網(wǎng)補(bǔ)電，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與耐久性的雙重提升。

儲能BMS主動均衡和被動均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下：能量的方式：主動均衡-主動采用儲能器件，將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上，是能量的轉(zhuǎn)移。被動均衡運(yùn)用電阻，將高荷電電量電芯的能量消耗掉，減少不同電芯之間差距，是能量的消耗。啟動均衡條件：只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動主動均衡，均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡，均衡時間一般就幾個小時。均衡電流：主動均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過程均可實(shí)現(xiàn)，均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等，均衡電流越大，發(fā)熱越嚴(yán)重。成本：主動均衡電路復(fù)雜，故障率高，成本高。被動均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡單，成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升，電芯間的一致性越來越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮，被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。寬溫域元件（-40℃~125℃）、三防涂層（防潮/鹽霧）、冗余電路設(shè)計。

成品鋰電池的組成主要有兩大部分，鋰電池電芯和保護(hù)板，鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成；正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B，包裝，灌注電解液，封裝后即制成電芯。但鋰電池保護(hù)板的作用很多人都不知道，鋰電池保護(hù)板，顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的，鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護(hù)。鋰電池在使用過程中，過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能，嚴(yán)重者會導(dǎo)致鋰電池燃燒，現(xiàn)已出現(xiàn)手機(jī)鋰電池燃燒致人傷亡的案例，經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機(jī)廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護(hù)板，由一顆控制IC和若干個外部元件組成，通過保護(hù)環(huán)路有效監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害，防止過充、過放和短路造成的燃燒等危險。由于每個中都要安裝一片電池保護(hù)IC，鋰電池保護(hù)IC市場大得驚人，每年有幾十億美元的市場，市場前景非常廣闊。隨著技術(shù)的進(jìn)步，保護(hù)板對電壓、電流、溫度的監(jiān)測精度不斷提高，有助于實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的電池管理。充電柜鋰電池保護(hù)板云平臺設(shè)計

鋰電池保護(hù)板壽命有多久？儲能柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)

在工作原理上，當(dāng)電芯電壓處于正常工作區(qū)間（如 2.5V 至 4.3V）時，控制 IC 控制 MOS 開關(guān)保持導(dǎo)通狀態(tài)，使電芯與外電路順暢連接，保護(hù)板正常輸出電壓。一旦電芯電壓出現(xiàn)異常，例如達(dá)到過充設(shè)定值，控制 IC 便會迅速發(fā)出指令，斷開 MOS 開關(guān)的輸出，停止充電；當(dāng)電芯電壓下降至過放設(shè)定值，控制 IC 會立即切斷放電回路；在短路情況下，負(fù)載電流急劇增大達(dá)到極限值，保護(hù)板會迅速響應(yīng)，切斷放電回路，從而詳盡守護(hù)鋰電池的安全。鋰電池保護(hù)板廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動交通工具、儲能系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，像手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備中，保護(hù)板確保了鋰電池在頻繁充放電過程中的安全性與穩(wěn)定性，讓用戶能夠放心使用；在電動交通工具領(lǐng)域，如電動汽車、電動自行車，保護(hù)板對于保障動力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要，防止電池在充放電時出現(xiàn)過充、過放、過流等問題，為出行安全保駕護(hù)航；在儲能系統(tǒng)領(lǐng)域，無論是太陽能儲能系統(tǒng)、風(fēng)力儲能系統(tǒng)，還是家庭儲能設(shè)備，保護(hù)板都能有效保護(hù)大容量鋰電池組，提升儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命。儲能柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)