電池保護板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片、mos驅(qū)動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,保護板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護作用,但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內(nèi)阻也是一個很重要的參數(shù),保護板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,會產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,保護板還有各種各樣的附加功能(如均衡),特別是帶軟件的保護板,功能更是異常豐富,比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點,就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。 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。河南電動摩托車BMS
電池保護板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片、mos驅(qū)動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,保護板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護作用,但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內(nèi)阻也是一個很重要的參數(shù),保護板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,會產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應(yīng)用場景個需求,保護板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護板,功能更是異常豐富,比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點,就成了電池管理系統(tǒng)。 太陽能BMS定制設(shè)備顯示電池故障代碼,或溫度、電壓數(shù)據(jù)異常波動。
主動均衡技術(shù)的痛點:設(shè)備采購成本較高當前新能源板塊發(fā)展突飛猛進,每個從業(yè)單位參與的項目單量和項目數(shù)量越來越多,很多項目前期的方案搭建以及交付投運,較大權(quán)重地考慮成本,在剛好滿足下級用戶當前技術(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)致很多項目選型環(huán)節(jié),下級用戶認可主動均衡的產(chǎn)品和技術(shù),也了解全生命周期主動均衡經(jīng)濟性的更加合理性,但考慮當前量級的項目因為選擇采購主動均衡BMS要多花¥,往往很可能還是選擇當前就滿足下級用戶的被動均衡產(chǎn)品。主動均衡相對增加了危險點基于不同廠家主動均衡技術(shù)的差異性,主動均衡在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點。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,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。
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,它采用了科學(xué)的智能算法,能夠及時地補償電池組產(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。BMS通過監(jiān)控電池狀態(tài)(電壓/溫度/SOC/SOH),均衡電芯,防止過充/過放/過熱,延長電池壽命。
BMS的中心使命是實時監(jiān)控電池狀態(tài)并實施精細作用。在硬件層面,BMS通過高精度模擬前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每節(jié)電芯的電壓(精度可達±1mV)、溫度(范圍覆蓋-40°C至125°C)以及充放電電流(通過分流電阻或霍爾傳感器實現(xiàn)±)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)處理后,執(zhí)行三大關(guān)鍵任務(wù):安全保護、狀態(tài)估算與能量管理。例如,當某節(jié)三元鋰電池電壓超過,BMS會立即切斷充電MOSFET,防止電解液分解引發(fā)熱失控;在低溫環(huán)境下(如-10°C),BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上,以避免鋰析出導(dǎo)致的不可逆容量損失。對于多串電池組(如電動汽車的96串400V系統(tǒng)),BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯,容量差異也可能達到2%-5%。被動均衡通過并聯(lián)電阻對電芯放電(典型均衡電流50-200mA),而主動均衡則利用電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器將能量從電芯轉(zhuǎn)移至低壓電芯(效率可達85%以上),這兩種策略的取舍需權(quán)衡成本、效率與系統(tǒng)復(fù)雜度。 BMS向高精度監(jiān)測、AI智能預(yù)測、云端協(xié)同管理和多類型電池兼容(如固態(tài)電池)方向發(fā)展。中穎電子BMS電池管理芯片
如何判斷 BMS 是否故障?河南電動摩托車BMS
展望未來,BMS在技術(shù)發(fā)展上也將呈現(xiàn)諸多趨勢。智能化是重要方向,隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,BMS將更具智能。通過對電池歷史數(shù)據(jù)的深入分析與學(xué)習(xí),能夠精細預(yù)測電池性能與壽命,并依據(jù)預(yù)測結(jié)果實施相應(yīng)控制與管理。效率提升也是關(guān)鍵,未來BMS將不斷優(yōu)化,采用更先進的功率器件與控制算法,提高充放電效率;優(yōu)化電池均衡控制策略,縮短均衡時間,降低能量損耗。安全性能方面,BMS將更加重視,采取多重安全保護措施,確保電池在各種復(fù)雜條件下安全運行,同時加強與其他安全系統(tǒng)的協(xié)同,提升整個系統(tǒng)的安全性。此外,BMS還將朝著集成化方向發(fā)展,與車輛控制器、充電樁等其他系統(tǒng)深度融合,實現(xiàn)更復(fù)雜、高效的功能;隨著應(yīng)用范圍不斷擴大,標準化也將成為必然趨勢,制定統(tǒng)一的BMS標準,有助于提高產(chǎn)品兼容性與互換性,降低生產(chǎn)成本,推動市場健康有序發(fā)展。 河南電動摩托車BMS