鋰離子電池安全性差,存在爆i炸等缺陷。特別是以鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池,在大電流下無法放電,安全性差。此外,幾乎所有的鋰離子電池過充或過放電都會(huì)對(duì)電池造成一些損害。鋰離子電池對(duì)溫度也很敏感:假如使用溫度過高,可能會(huì)引起電解液分解、燃燒甚至爆i炸;假如溫度過低,鋰離子電池的性能會(huì)明顯惡化,影響設(shè)備的正常使用。由于鋰電池制造工藝的限制,每個(gè)電池的內(nèi)阻和容量會(huì)有所不同。當(dāng)多個(gè)鋰電池串聯(lián)使用時(shí),每個(gè)電池的充放電速率不一致,導(dǎo)致電池容量利用率低。鑒于此,在實(shí)際使用鋰電池的過程中要一個(gè)特殊的保護(hù)系統(tǒng)來監(jiān)控電池的健康狀況,從而對(duì)鋰離子電池的使用進(jìn)行管理。電控中Z核i心的功能就是電池管理系統(tǒng)(Batterymanagementsystem)簡(jiǎn)稱BMS。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)
感知和測(cè)量測(cè)量即感知電池的狀態(tài),這是BMS基本功能,包括一些指標(biāo)參數(shù)的計(jì)量和計(jì)算,其中有電壓、電流、溫度、電量、SOC(stateofcharge)、SOH(stateofhealth)、SOP(stateofpower)、SOE(stateofenergy)。SOC可以通俗理解為電池還剩下多少電量,其數(shù)值在0-100%之間,這是BMS中Z重要的參數(shù);SOH指電池的健康狀態(tài)(或電池劣化程度),是當(dāng)前電池的實(shí)際容量與額定容量的比值,當(dāng)SOH低于80%時(shí)電池便不可用于動(dòng)力環(huán)境。通信和定位,BMS有單獨(dú)的通信模塊,作用分別是數(shù)據(jù)傳輸和電池定位,能夠?qū)⒏兄蜏y(cè)量到的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)淺析鋰電池保護(hù)板(BMS)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。
電池管理系統(tǒng)是電池系統(tǒng)的核i心部件,采用三級(jí)安全架構(gòu)(一級(jí)從控BMU、二級(jí)主控BCMU、三級(jí)總控BSMU),負(fù)責(zé)每個(gè)單體電池的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、均衡控制、SOC估算、故障預(yù)警、大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)等??屏凶灾餮邪l(fā)的電池管理系統(tǒng)有十年以上的技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),全部采用車規(guī)級(jí)功能安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),可靠性高,可提供實(shí)時(shí)、綜合、精確的電池性能數(shù)據(jù),通過CAN或RS485接口與PCS或EMS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和控制。一級(jí)從控模塊BMU對(duì)每個(gè)單體電池的電壓和溫度進(jìn)行高精度采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控,具有主動(dòng)/被動(dòng)均衡能力,并通過CAN總線與二級(jí)主控模塊BCMU進(jìn)行通訊,構(gòu)成主從式電池管理系統(tǒng)。二級(jí)主控模塊BCMU對(duì)電池簇電壓、電流、功率和絕緣電阻等重要參數(shù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控,SOC/SOH等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,均衡策略判斷和執(zhí)行,進(jìn)行實(shí)時(shí)電池故障診斷并根據(jù)既定策略系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),通過CAN與BMU和BSMU進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
電池管理系統(tǒng)的發(fā)展早期的電池管理系統(tǒng)有:德國(guó)1991年開始設(shè)計(jì)的BADICHEQ和BADICOaCH系統(tǒng),美國(guó)通用汽車EV1使用的電池管理系統(tǒng),美國(guó)ACPropulsion公司開發(fā)的名為BatOPt的高性能電池管理系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)Z早主要是一些高校依托自己的科技優(yōu)勢(shì)聯(lián)合一些大的汽車和電池生產(chǎn)商進(jìn)行了一些研究工作,隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的啟動(dòng),許多商業(yè)化的產(chǎn)品都獲得了大批量的應(yīng)用。3、電池管理系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容首先,要研究電池管理系統(tǒng),一般研究單片機(jī)為關(guān)鍵,車載網(wǎng)絡(luò)為分布系統(tǒng)。然后研究傳感,因?yàn)樾枰獧z測(cè)電池的參數(shù)。一般檢測(cè)電壓、電流、溫度。數(shù)據(jù)和控制的傳輸需網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn),一般用CAN網(wǎng)絡(luò)。執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過顯示屏、繼電器、風(fēng)扇、泵、電機(jī)等來實(shí)現(xiàn)。BMS系統(tǒng)主要應(yīng)用在二次電池上,尤其對(duì)于目前主流的使用鋰離子電池的電動(dòng)新能源汽車尤為重要。
BMS三大作用。(1)溫度測(cè)量利用該電阻的特性,可以測(cè)量以下三個(gè)溫度范疇:電芯溫度:將NTC熱敏電阻放置在電芯之間,實(shí)現(xiàn)電芯溫度的測(cè)量,需要考慮每個(gè)NTC所覆蓋的電芯數(shù)量情況。功率溫度:將NTC熱敏電阻放置在MOS之間,實(shí)現(xiàn)功率溫度的測(cè)量,需要在安裝時(shí)確保NTC要與MOS器件緊密接觸。環(huán)境溫度:將NTC熱敏電阻放置在BMS板上,實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的測(cè)量,要求安裝位置遠(yuǎn)離功率器件。(2)溫度補(bǔ)償大部分元器件的電阻都會(huì)隨著溫度上升而增大,此時(shí)需要用NTC進(jìn)行補(bǔ)償,抵消溫度造成的誤差情況。(3)抑制浪涌電流浪涌(electricalsurge),也叫突波,即瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值,包括浪涌電壓和浪涌電流。電子電路在開機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的浪涌電流,容易對(duì)元器件造成損壞,使用NTC可以防止這種情況的產(chǎn)生,保證電路正常工作。而對(duì)于浪涌的保護(hù)就需要用到TVS。后疫i情時(shí)代,便攜鋰電BMS市場(chǎng)已悄然興起。電動(dòng)叉車鋰電池BMS管理
BMS行業(yè)屬于動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的中游的行業(yè)。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)
鋰電池bms均衡管理。均衡管理的必要性來自于電池的生產(chǎn)和使用的不一致性。從生產(chǎn)角度看,每塊電池都有自己的生命周期和特性,沒有一模一樣的兩塊電池,由于隔膜、陰極、陽極等材料的不一致,不同電池的容量也不能完全一致。如組成一個(gè)48V/20AH電池組的各電芯,其壓差、內(nèi)阻等的一致性指標(biāo),均有一定范圍內(nèi)的差異。從使用角度來看,在電池充放電的過程中,電化學(xué)反應(yīng)的過程中是永遠(yuǎn)不可能一致的。即使是同一塊電池包,也會(huì)因?yàn)闇囟?、磕碰度不同造成電池充放量不同,從而?dǎo)致電芯容量不一致。因此,電池就需要均被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。即設(shè)定一對(duì)啟動(dòng)和結(jié)束均衡的閾值:比如,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50mV時(shí)啟動(dòng)均衡,5mV結(jié)束均衡。中山房車鋰電池BMS標(biāo)準(zhǔn)