近年來,隨著新能源汽車以及電化學(xué)儲能行業(yè)的快速發(fā)展,鋰電池在用戶和工商業(yè)中的應(yīng)用越來越多,特別儲能行業(yè)乘著國家和地方政策的密集風(fēng)口,項(xiàng)目規(guī)模有爆發(fā)式增長的趨勢。隨之而來不僅只是行業(yè)的機(jī)遇,還有電池安全性問題。2021年8月24日,國家發(fā)改委發(fā)布《電化學(xué)儲能電子安全管理暫行辦法》:“住建部要加強(qiáng)儲能電子設(shè)計(jì)管理,組織開展儲能電站設(shè)計(jì)與建筑安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂。建立儲能電站安全監(jiān)管平臺,定期開展反事故工作?!彪娀瘜W(xué)儲能安全問題始終牽動著公眾及用戶的神經(jīng)。鋰離子電池安全性問題本質(zhì)上就是電池的“熱失控”,即到達(dá)一定的溫度極限后,電池溫度出現(xiàn)直線上升,進(jìn)而發(fā)生燃燒爆i炸的現(xiàn)象。電池過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等是引發(fā)電池“熱失控”的幾個關(guān)鍵因素,另外電池的過充、過放、過流、短路及超高溫充放電等還會嚴(yán)重影響電池的性能。因此大規(guī)模的鋰電池應(yīng)用中,電池保護(hù)以及電池管理系統(tǒng)(BMS)的應(yīng)用是必不可少的。BMS的性能直接影響著鋰電池系統(tǒng)的整體性能和安全性。寧波新能源鋰電池BMS工藝
鋰電池BMS短路無保護(hù)。1.VM端電阻出現(xiàn)問題:可用萬用表一表筆接IC2腳,一表筆接與VM端電阻相連的MOS管管腳,確認(rèn)其電阻值大小??措娮枧cIC、MOS管腳有無虛焊。2.IC、MOS異常:由于過放保護(hù)與過流、短路保護(hù)共用一個MOS管,若短路異常是由于MOS出現(xiàn)問題,則此板應(yīng)無過放保護(hù)功能。3.以上為正常狀況下的不良,也可能出現(xiàn)IC與MOS配置不良引起的短路異常。如前期出現(xiàn)的BK-901,其型號為‘312D’的IC內(nèi)延遲時間過長,導(dǎo)致在IC作出相應(yīng)動作控制之前MOS或其它元器件已被損壞。注:其中確定IC或MOS是否發(fā)生異常簡易、直接的方法就是對有懷疑的元器件進(jìn)行更換。贛州房車鋰電池BMS商家戶外電源鋰電池BMS可以監(jiān)測電池組的狀態(tài),并在出現(xiàn)異常情況時采取保護(hù)措施。
電池管理系統(tǒng)是電池系統(tǒng)的核i心部件,采用三級安全架構(gòu)(一級從控BMU、二級主控BCMU、三級總控BSMU),負(fù)責(zé)每個單體電池的數(shù)據(jù)監(jiān)測、均衡控制、SOC估算、故障預(yù)警、大數(shù)據(jù)分析預(yù)測等。科列自主研發(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)級功能安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),可靠性高,可提供實(shí)時、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。一級從控模塊BMU對每個單體電池的電壓和溫度進(jìn)行高精度采集和實(shí)時監(jiān)控,具有主動/被動均衡能力,并通過CAN總線與二級主控模塊BCMU進(jìn)行通訊,構(gòu)成主從式電池管理系統(tǒng)。二級主控模塊BCMU對電池簇電壓、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。
鋰電池BMS是由電子電路設(shè)備構(gòu)成的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng),有效地監(jiān)測電池電壓、電池電流、電池簇絕緣狀態(tài)、電池SOC、電池模組及單體狀態(tài)(電壓、電流、溫度、SOC等),對電池簇充、放電過程進(jìn)行安全管理,對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行報警和應(yīng)急保護(hù)處理,對電池模塊及電池簇的運(yùn)行進(jìn)行安全和優(yōu)化控制,保證電池安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。在鋰電池系統(tǒng)中,BMS需要對電池組進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和故障診斷,以便對電池進(jìn)行動態(tài)管理,并將這些數(shù)據(jù)上傳至控制器,便于進(jìn)行控制策略的選取與實(shí)施,實(shí)現(xiàn)電能的高效利用,保持電池性能良好,同時起到延長電池循環(huán)使用壽命的作用。一般來說,BMS要實(shí)現(xiàn)單體電池電壓電流檢測、電量計(jì)算、均衡管理等九大功能。戶外電源鋰電池BMS是用于監(jiān)測、保護(hù)和控制戶外電源鋰電池組的性能和安全性的電源系統(tǒng)。
鋰電池BMS的工作原理。BMS主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括電池管理芯片、傳感器、保護(hù)電路等,用于監(jiān)測電池的狀態(tài)和控制電池的充放電過程;軟件部分包括控制算法、通信協(xié)議等,用于處理和分析電池的數(shù)據(jù),并與用戶或其他系統(tǒng)進(jìn)行通信。BMS的工作原理如下:電池狀態(tài)監(jiān)測:BMS通過電池管理芯片和傳感器,實(shí)時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)傳輸給控制算法進(jìn)行處理。充放電控制:根據(jù)用戶的需求,控制算法會根據(jù)電池的狀態(tài)和性能,計(jì)算出比較好的充放電策略,并通過電池管理芯片控制電池的充放電過程。電池保護(hù):BMS會根據(jù)電池的狀態(tài)和性能,判斷電池是否處于安全范圍內(nèi),如果電池出現(xiàn)過充、過放、過流、過溫等異常情況,BMS會通過保護(hù)電路及時采取保護(hù)措施,以防止電池?fù)p壞或發(fā)生安全事故。故障診斷:BMS會對電池系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,通過電池管理芯片和控制算法,檢測電池系統(tǒng)中的故障,并根據(jù)故障類型提供相應(yīng)的解決方案。數(shù)據(jù)記錄與分析:BMS會將電池的歷史數(shù)據(jù)記錄下來,并通過控制算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以便用戶了解電池的使用情況和性能變化。鋰電池BMS的研發(fā)和制造需要高精度的測量和校準(zhǔn)設(shè)備。江西新能源鋰電池BMS芯片
BMS是電動車電池管理的核i心。寧波新能源鋰電池BMS工藝
當(dāng)然,電池管理系統(tǒng)做到這樣還是不夠的,電池在使用過程中溫度會升高,溫度過高鋰離子電池就不能再繼續(xù)使用,這是不希望出現(xiàn)的情況。因此,Z初的電池管理系統(tǒng)又增加了散熱管理的功能。再后來,發(fā)現(xiàn)低溫環(huán)境下電池溫度過低后充放電都無法繼續(xù)進(jìn)行,于是進(jìn)行了加熱管理。電池使用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,電池安全問題增多,于是就有了安全管理的問題。Z初的安全管理是監(jiān)控,BMS將電池的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷安全隱患。進(jìn)一步發(fā)展到對BMS本身對安全做出預(yù)警。電池在使用過程中總是需要維護(hù)、更換單體、做均衡等,這些工作需要診斷,如果BMS在需要之前就已經(jīng)把診斷做好,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好,那么相應(yīng)的工作就會變得簡單很多,于是電池管理系統(tǒng)又增加了故障診斷和報送的功能。寧波新能源鋰電池BMS工藝