光伏BMS工作原理

    入局BMS制造的廠(chǎng)商分為幾類(lèi)：一類(lèi)是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶(hù)-車(chē)廠(chǎng)，事實(shí)上國(guó)外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車(chē)廠(chǎng)，如通用、特斯拉等；國(guó)內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二?lèi)是電池廠(chǎng)，包含電芯廠(chǎng)商與做pack的廠(chǎng)商，如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等；第三類(lèi)BMS制造商，此類(lèi)廠(chǎng)商有多年的電力電子技術(shù)積累，有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來(lái)儲(chǔ)能電池的終端用戶(hù)沒(méi)有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng)，可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢(shì)的參與者，給電池廠(chǎng)以及專(zhuān)注做儲(chǔ)能BMS的廠(chǎng)商留下了巨大的發(fā)展空間。儲(chǔ)能市場(chǎng)一旦確立，將給予電池廠(chǎng)與專(zhuān)門(mén)BMS生產(chǎn)廠(chǎng)商以非常大的發(fā)揮空間。在未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的BMS生產(chǎn)廠(chǎng)商也極有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。 智慧動(dòng)鋰自主研發(fā)生產(chǎn)的儲(chǔ)能/工商業(yè)儲(chǔ)能方案，采用二級(jí)或三級(jí)BMS架構(gòu)，可支持單簇或多簇電池并機(jī)使用。光伏BMS工作原理

    主動(dòng)均衡技術(shù)主動(dòng)均衡又稱(chēng)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(shí)間，延長(zhǎng)放電使用時(shí)間。在適用場(chǎng)景上，主動(dòng)均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場(chǎng)中應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟些。主動(dòng)均衡則較為復(fù)雜，變壓器方案的設(shè)計(jì)以及開(kāi)關(guān)矩陣的設(shè)計(jì)無(wú)疑會(huì)使成本增加明顯。但主動(dòng)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(dòng)均衡更高。在實(shí)際應(yīng)用中，主動(dòng)均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動(dòng)均衡芯片，它采用了科學(xué)的智能算法，能夠及時(shí)地補(bǔ)償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長(zhǎng)電池組的使用壽命和平均無(wú)故障時(shí)間。智能BMS管理系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)電池，避免電池過(guò)充、過(guò)放等問(wèn)題，BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠延長(zhǎng)電池的使用壽命。

    不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)BMS的需求差異較大。在消費(fèi)電子領(lǐng)域（如智能手機(jī)），BMS高度集成化，芯片面積只幾平方毫米，側(cè)重基礎(chǔ)保護(hù)與充放電操作；而在新能源汽車(chē)中，BMS需管理數(shù)百節(jié)電芯，支持ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)（ASIL-C/D等級(jí)），并與整車(chē)作用器（VCU）、電機(jī)作用器（MCU）實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)能量回收（制動(dòng)時(shí)回收功率可達(dá)100kW）與動(dòng)態(tài)功率限制（如低溫下限制放電電流防止析鋰）。儲(chǔ)能電站的BMS則面臨更大規(guī)模挑戰(zhàn)：一個(gè)20英尺集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)可能包含上千節(jié)電芯，BMS需采用分層架構(gòu)——從控單元（Slave）管理單簇電池，主控單元（Master）協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)支持Modbus/TCP或CAN總線(xiàn)與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)交互。技術(shù)難點(diǎn)集中在電芯一致性維護(hù)（容量差異需操作在1%以?xún)?nèi)）與循環(huán)壽命優(yōu)化（目標(biāo)25年運(yùn)營(yíng)周期）。此外，熱失控防護(hù)是BMS設(shè)計(jì)的非常終挑戰(zhàn)：當(dāng)某節(jié)電芯發(fā)生內(nèi)短路時(shí)，BMS需在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)切斷故障區(qū)域，并觸發(fā)滅火裝置，同時(shí)通過(guò)多層隔熱材料阻斷熱擴(kuò)散鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

    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(guò)模擬電池的電化學(xué)反應(yīng)和電氣行為來(lái)進(jìn)行深入的SOC分析。這些方法可評(píng)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(lái)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(chē)使用不同的技術(shù)組合來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量SOC。庫(kù)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。 BMS如何保證電池安全？

    測(cè)量電池容量的理想方法是庫(kù)侖計(jì)數(shù)法，即通過(guò)測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的不同，有多種測(cè)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(cè)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(cè)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(guò)磁場(chǎng)變化測(cè)量電流。它減少了電流分流器典型的功率損耗問(wèn)題，但成本較高，且無(wú)法承受大電流。巨磁電阻（GMR）傳感器：這種傳感器用作磁場(chǎng)檢測(cè)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(kù)侖測(cè)量涉及的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，主要由微控制器完成。庫(kù)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(kāi)路電壓（OCV）通過(guò)計(jì)算電壓與電量之間的直接關(guān)系，評(píng)估剩余電量。不過(guò)，庫(kù)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(kāi)路電壓則也可能受到溫度波動(dòng)和電池老化的影響。 如何判斷 BMS 是否故障？品牌BMS管理系統(tǒng)平臺(tái)

智慧動(dòng)鋰高壓工廠(chǎng)儲(chǔ)能BMS系統(tǒng)，采用高速32位MCU和高性能車(chē)規(guī)級(jí)AFE，保證高效率和高精度二級(jí)或三級(jí)架構(gòu)。光伏BMS工作原理

    BMS保護(hù)板的被動(dòng)均衡技術(shù)顧名思義，被動(dòng)均衡就是將單體電池中容量稍多的個(gè)體消耗掉，實(shí)現(xiàn)整體的均衡。被動(dòng)均衡又稱(chēng)為能量耗散式均衡，工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個(gè)電阻，當(dāng)某個(gè)電芯提前充滿(mǎn)，而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時(shí)，通過(guò)電阻對(duì)電壓高的電芯以熱量形式釋放電量，為其他電芯爭(zhēng)取更多充電時(shí)間。由于被動(dòng)均衡結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，所以使用比較廣。但是被動(dòng)均衡也有明顯的缺點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制作成本低，采用電阻耗能產(chǎn)生熱量，從而會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時(shí)間短，效果不佳，一般均衡時(shí)間都在充電周期末期。此外，只能對(duì)高電壓電池進(jìn)行放電，無(wú)法對(duì)劣質(zhì)電池進(jìn)行改進(jìn)。在適用場(chǎng)景上，被動(dòng)均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用，可以釋放每顆電芯的儲(chǔ)能能力，實(shí)現(xiàn)電量的利用。 光伏BMS工作原理