首先要明確電池的“基礎(chǔ)參數(shù)”,這是選擇保護(hù)板的“基準(zhǔn)線”。就像買運(yùn)動(dòng)服要先看尺碼,選保護(hù)板必須核對(duì)鋰電池的串并聯(lián)方式(如3串、4并)、標(biāo)稱電壓和容量。例如單體電芯組成的3串電池組,標(biāo)稱電壓為,保護(hù)板的耐壓值必須與之匹配,否則會(huì)像穿太小的鞋跑步一樣,隨時(shí)可能“崩開”;而容量較大的動(dòng)力電池(如電動(dòng)車電池),則需要保護(hù)板支持更大的持續(xù)放電電流,好比運(yùn)動(dòng)員需要更耐磨的運(yùn)動(dòng)鞋,普通小電流保護(hù)板根本扛不住高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。還要關(guān)注保護(hù)板的“響應(yīng)速度”和“兼容性”。質(zhì)量保護(hù)板的過流、短路保護(hù)響應(yīng)時(shí)間需在毫秒級(jí),就像運(yùn)動(dòng)員的應(yīng)急反應(yīng)速度決定了能否避免受傷;而兼容性則體現(xiàn)在是否支持不同品牌的充電器、負(fù)載設(shè)備,比如用于改裝設(shè)備的鋰電池,比較好選擇帶可調(diào)節(jié)參數(shù)的保護(hù)板,如同可調(diào)節(jié)松緊的運(yùn)動(dòng)護(hù)具,能適應(yīng)更多使用場(chǎng)景。 出現(xiàn)無法充電、充電即斷電、放電時(shí)突然停止等現(xiàn)象,可能是保護(hù)板損壞。光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC
均衡是BMS中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),您可能遇到過因?yàn)槟骋还?jié)電芯電壓異常導(dǎo)致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應(yīng)的,因?yàn)槟骋还?jié)電芯的電壓比較低會(huì)導(dǎo)致SOX的估算直接不準(zhǔn),明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對(duì)電池包的影響還是非常大的。關(guān)于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當(dāng)前的均衡操控策略中,有以單體電壓為操作目標(biāo)參數(shù)的,也有人提出應(yīng)該用SOC作為均衡目標(biāo)參數(shù)。以單體電壓為例:首先設(shè)定一對(duì)啟動(dòng)和結(jié)束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達(dá)到30mV時(shí)啟動(dòng)均衡,5mV結(jié)束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計(jì)算平均值,再計(jì)算每個(gè)單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個(gè)差值達(dá)到了30mV,BMS就需要啟動(dòng)均衡程序;在均衡過程中持續(xù)步驟,直到差值都小于5mV,結(jié)束均衡。智慧動(dòng)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。 智能鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC鋰電池保護(hù)板通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)并提供多重保護(hù)功能,確保電池在充放電過程中的安全性和可靠性。
在不同應(yīng)用場(chǎng)景下,BMS將更具針對(duì)性。于新能源汽車領(lǐng)域,伴隨自動(dòng)駕駛技術(shù)普及,BMS需與車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)緊密協(xié)同,依據(jù)實(shí)時(shí)路況、駕駛模式動(dòng)態(tài)分配電池能量,優(yōu)化續(xù)航表現(xiàn);在儲(chǔ)能系統(tǒng)方面,面對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰需求,BMS要具備更強(qiáng)大的集群管理能力,精細(xì)協(xié)調(diào)海量電池組的充放電,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,BMS將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),用戶可遠(yuǎn)程監(jiān)控電池狀態(tài),企業(yè)也能通過云平臺(tái)對(duì)分布各地的電池進(jìn)行集中管理與維護(hù),極大提高管理效率。并且,為契合綠色環(huán)保理念,BMS會(huì)著重優(yōu)化電池能量回收利用,在電動(dòng)汽車制動(dòng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)能量回饋時(shí),高效回收能量并儲(chǔ)存,提升能源利用率,助力可持續(xù)發(fā)展。
鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時(shí),鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負(fù)極板上;放電時(shí),鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時(shí),隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的收縮;放電時(shí),隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的膨脹。過充時(shí),正極晶格會(huì)產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負(fù)極會(huì)形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時(shí),正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,也會(huì)破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致電池的損壞。智慧動(dòng)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。鋰電池保護(hù)板已從單純的安全保護(hù)組件,發(fā)展為融合智能管理、通信監(jiān)控的系統(tǒng)級(jí)方案。
目前鋰電池保護(hù)板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式鋰電池保護(hù)板將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)鋰電池保護(hù)板硬件采集,適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)勢(shì),一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中,如電動(dòng)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(dòng)吸塵器)、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車(電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等)、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式鋰電池保護(hù)板的各種術(shù)語(yǔ)五花八門,不同的公司,不同的叫法。動(dòng)力電池B保護(hù)板多是主從兩層架構(gòu)。儲(chǔ)能電池保護(hù)板則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大,多數(shù)都是三層架構(gòu),在從控、主控之上,還有一層總控。 保護(hù)板將集成更多的智能化功能,如遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、自動(dòng)均衡等,以提高電池管理的效率和安全性。標(biāo)準(zhǔn)鋰電池保護(hù)板包括什么
在電動(dòng)車中,BMS能夠提高電池的安全性、延長(zhǎng)使用壽命、優(yōu)化能量管理,并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升整車性能。光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC
電池計(jì)量芯片(電量計(jì)IC)主要用來采集電芯電壓、溫度、電流等信息,通過庫(kù)侖積分和電池建模等方式計(jì)算電池電量、溫度等信息,并通過I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機(jī)通信。電量計(jì)IC與電池保護(hù)IC既可分立,也可集成。一級(jí)保護(hù)IC可以操作充、放電MOSFET,保護(hù)動(dòng)作是可復(fù)原的,即當(dāng)發(fā)生過充、過放、過流、短路等安全事件時(shí)就會(huì)斷開相應(yīng)的充放電開關(guān),安全事件解除后就會(huì)重新復(fù)原閉合開關(guān),不影響電池的繼續(xù)使用。硬件、算法和固件是電量計(jì)芯片的三大關(guān)鍵要素,硬件用來實(shí)現(xiàn)高精度采樣和低功耗運(yùn)行;算法用來對(duì)電池進(jìn)行建模;固件用來實(shí)現(xiàn)算法編程,計(jì)算輸出容量信息。在選擇電量計(jì)芯片時(shí),通常需要考慮到電芯化學(xué)類型、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口、電量計(jì)放在電池包內(nèi)(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side)、電量計(jì)算法、是否集成電池保護(hù)均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲(chǔ)介質(zhì)和封裝形式等。智慧動(dòng)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。 光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC