船用液冷儲(chǔ)能柜BMS電池管理系統(tǒng)采用兩級(jí)架構(gòu),每一套電池管理系統(tǒng)由電池模組管理單元BMU、電池簇管理單元BCU組成。BMS系統(tǒng)具有模擬信號(hào)高精度檢測及上報(bào),故障告警、上傳和存儲(chǔ),電池保護(hù),參數(shù)設(shè)置;被動(dòng)均衡,電池組SOC標(biāo)定、操作賬號(hào)權(quán)限與密碼管理、與其它設(shè)備信息交互等功能。從控單元BMU通過對(duì)各單體電池的電壓和溫度進(jìn)行精確采集,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。模塊具有可靠的數(shù)據(jù)通訊功能,系統(tǒng)運(yùn)行過程中,可實(shí)現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)主控單元或者其他設(shè)備之間的通訊。主控單元BCU是電池管理系統(tǒng)的控制中樞,通過與從控單元通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體電壓、溫度等的檢測,并檢測電池組總電壓、充放電流、對(duì)地絕緣電阻等外特性參數(shù),按照特定的算法對(duì)電池內(nèi)部狀態(tài)(容量、SOC、SOH等)進(jìn)行估算和監(jiān)控,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組的充放電管理、熱管理、絕緣檢測、單體均衡管理和故障報(bào)警;通過通信總線實(shí)現(xiàn)與PCS、EMS等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,通過菊花鏈實(shí)現(xiàn)與BMU通訊。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠有效延長電池的使用壽命。兩輪車BMS系統(tǒng)
EMS(能量管理系統(tǒng),EnergyManagementSystem)是整個(gè)系統(tǒng)中重要的部件,EMS承接BMS反饋的相關(guān)電池信息,進(jìn)行及時(shí)的分析和判斷,將分析的控制信息反饋至BMS,對(duì)系統(tǒng)的策略進(jìn)行控制,EMS的控制策略對(duì)電池系統(tǒng)的衰減速率和循環(huán)壽命起到重要的作用,系統(tǒng)的循環(huán)壽命越長,所帶來的經(jīng)濟(jì)收益自然也就越大,同時(shí)會(huì)BMS反饋回來的電池異常信息及時(shí)判斷和控制,及時(shí)切斷和控制異常電池,保護(hù)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng),對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性起到關(guān)鍵作用。PCS(儲(chǔ)能變流器,PowerControlSystem)又稱雙向儲(chǔ)能逆變器,可控制蓄電池的充電和放電過程,進(jìn)行交直流的變換,在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。PCS由DC/AC雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS控制器通過通訊接收后臺(tái)控制指令,根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊,獲取電池組狀態(tài)信息,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電,確保電池運(yùn)行安全。中穎BMSIC均衡是BMS中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
BMS硬件保護(hù)板的主要功能包括幾個(gè)方面:一,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電池的關(guān)鍵參數(shù),包括電壓、電流和溫度;第二,提供過壓和欠壓保護(hù),有效防止電池在充電或放電過程中超出安全電壓范圍;第三,支持過流保護(hù)以防止電池在充電或放電過程中產(chǎn)生超過額定值的電流;第四,持續(xù)監(jiān)測電池溫度,及時(shí)阻止過熱現(xiàn)象的發(fā)生;第五,在充電階段通過平衡電池單體電壓,以提高整體電池的使用壽命。BMS軟件保護(hù)板的主要功能則包括以下方面:一,通過嵌入式算法實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的估計(jì)和控制,以確保良好性能;第二,支持與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,例如與電動(dòng)車系統(tǒng)之間的信息傳遞;第三,允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測電池的實(shí)時(shí)狀態(tài),提高監(jiān)管的便捷性;第四,積極收集、存儲(chǔ)電池運(yùn)行數(shù)據(jù),并提供有效的分析工具,以便用戶更好地了解電池性能并作出相應(yīng)決策。
隨著兩輪電動(dòng)車市場擴(kuò)大,一系列管理問題也逐步凸顯:換電需求逐漸上升:新國標(biāo)的實(shí)施與碳中和的方針增長了我國電動(dòng)車共享換電的需求通信基站、鐵路等貴重電池的防盜需求也亞待解決。企業(yè)運(yùn)營低效:電池廠商與換電運(yùn)營商等企業(yè)缺少對(duì)電池的監(jiān)控,無法掌握電池應(yīng)用數(shù)據(jù),難以減少故障電池召回、電池防盜、電池起火等運(yùn)營問題。充電事故頻發(fā):全國每年因充電引起的火災(zāi)達(dá)300多起,火災(zāi)造成的死亡率接近50%,引起ZF高度重視。ZF監(jiān)管困難:ZF急需推動(dòng)新國標(biāo)等政策下的電池、車輛行業(yè)規(guī)范發(fā)展,以降低監(jiān)管難度并減少充電事故。作為BMS戶外電源保護(hù)板領(lǐng)域的先行者,深圳智慧動(dòng)鋰電子過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計(jì),推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)步。
BMS保護(hù)板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估計(jì)方法傳統(tǒng)方法:安時(shí)積分法、開路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法、粒子濾波算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。SOP算法:根據(jù)電池的SOC和溫度,查表確定持續(xù)充放電最大功率瞬時(shí)充放電最大功率。電芯的去極化速度,決定當(dāng)前最大功率使用的頻率。當(dāng)SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負(fù)極的吸收速度時(shí)候,就會(huì)發(fā)生電壓下降,最大功率無法維持。因此,SOP的計(jì)算難點(diǎn)是峰值功率與持續(xù)功率如何過度?SOH算法:兩點(diǎn)法計(jì)算SOH根據(jù)OCV-SOC曲線確定兩個(gè)準(zhǔn)確的SOC值,并安時(shí)累積計(jì)算這兩個(gè)SOC之間的累積充入或放出電量,然后計(jì)算出電池的容量,從而得到SOH。算法有一定難度,需要大量的數(shù)據(jù)和模型,才能比較準(zhǔn)確的估算。BMS電池保護(hù)板可以按照電芯材料來區(qū)分。便攜式電源BMS電池管理芯片
智慧動(dòng)鋰家庭儲(chǔ)能BMS系統(tǒng),支持三元/鐵鋰電芯48V家儲(chǔ)平臺(tái)。兩輪車BMS系統(tǒng)
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和便捷管理的需求越來越強(qiáng)烈。通過移動(dòng)端小程序,用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)“手持一站式”儲(chǔ)能電運(yùn)維管理。這種實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)訪問和操作能力,極大地提升了運(yùn)維效率,降低了運(yùn)維成本。此外,這也體現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的趨勢,使得用戶能夠隨時(shí)隨地獲取電站信息,從而做出及時(shí)有效的經(jīng)營決策??傮w來看,這三大變革共同指向一個(gè)方向:儲(chǔ)能BMS正在從單純的電池管理系統(tǒng)向更加綜合、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)和能源管理平臺(tái)轉(zhuǎn)變。這樣的發(fā)展趨勢不僅提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體效能,也為用戶帶來了更加便捷的使用體驗(yàn),意味著儲(chǔ)能行業(yè)的未來將更加側(cè)重于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和智能管理。兩輪車BMS系統(tǒng)