在儲能系統(tǒng)中,儲能電池只與高壓儲能變流器交互,變流器從交流電網(wǎng)取電,給電池組充電,或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉(zhuǎn)換到交流電網(wǎng)。儲能系統(tǒng)的通信、電池管理系統(tǒng)主要與變流器和儲能電站調(diào)度系統(tǒng)有信息交互關(guān)系。另一方面,電池管理系統(tǒng)向變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息,確定高壓電力交互狀況,另一方面,電池管理系統(tǒng)向儲能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS發(fā)送較詳盡的監(jiān)視信息。電動汽車BMS在高壓下與電動機(jī)和充電機(jī)有能量交換關(guān)系的通信方面,與充電機(jī)在充電過程中有信息交互,在所有應(yīng)用過程中與整車控制器有較詳細(xì)的信息交互。支持V2G(車網(wǎng)互動)、參與電網(wǎng)調(diào)頻、通過區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)分布式能源交易。兩輪車BMS
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,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時(shí),正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負(fù)極會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,會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致電池的損壞。工商業(yè)儲能BMS無BMS時(shí),電池易因過充/過放引發(fā)熱失控,且電芯不均衡會加速老化,BMS是安全與性能的重要保障。
現(xiàn)代鋰電池保護(hù)板不僅在功能上日益完善,還融入了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。例如,主動均衡技術(shù)能夠智能調(diào)節(jié)電池組內(nèi)各單體電池的電壓差異,顯著提高電池組的整體性能和循環(huán)壽命。高精度監(jiān)測技術(shù)則使得保護(hù)板對電池狀態(tài)的感知更加敏銳,能夠更準(zhǔn)確地判斷電池的健康狀況,及時(shí)預(yù)警潛在問題。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展,鋰電池保護(hù)板正朝著集成化、智能化的方向邁進(jìn)。一些高水平保護(hù)板已經(jīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、電池狀態(tài)估算等功能,能夠?qū)崟r(shí)上傳電池組數(shù)據(jù)至云端,為電池管理系統(tǒng)提供精確的數(shù)據(jù)支持,實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的電池管理。在使用鋰電池保護(hù)板時(shí),用戶還需注意定期對其進(jìn)行檢查和維護(hù),確保各組件連接良好、無損壞。同時(shí),根據(jù)電池的老化情況適時(shí)調(diào)整保護(hù)參數(shù),保持保護(hù)板良好的環(huán)境適應(yīng)性,也是確保電池組長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵??傊?,鋰電池保護(hù)板以其豐富的功能、優(yōu)異的性能以及不斷的技術(shù)創(chuàng)新,為各類電子產(chǎn)品和新能源應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的安全保障,是推動鋰電池技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用拓展的重要支撐。
鋰電池保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設(shè)計(jì)鋰動力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,低溫度系數(shù),無感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負(fù)極;P+、P-分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)等。保障工業(yè)機(jī)器人、AGV等設(shè)備的鋰電池安全運(yùn)行,支持高倍率充放電,減少停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
充電管理:根據(jù)電池的狀態(tài)(如 SOC、溫度等),精確控制充電器對電池組的充電過程。包括控制充電電流、電壓,實(shí)現(xiàn)恒流充電、恒壓充電等不同階段的轉(zhuǎn)換,確保電池能夠快速、安全地充滿電,同時(shí)避免過充對電池造成損害。放電管理:監(jiān)測電池組的放電狀態(tài),防止電池過度放電。當(dāng)電池的 SOC 降低到一定程度時(shí),BMS 會發(fā)出報(bào)警信號,并采取相應(yīng)措施限制放電,以保護(hù)電池的性能和壽命。此外,BMS 還可以根據(jù)負(fù)載的需求,合理分配電池組的放電電流,確保電池組能夠穩(wěn)定地為負(fù)載提供電力。均衡管理:由于電池組中的各個單體電池在生產(chǎn)工藝、使用環(huán)境等方面存在差異,長時(shí)間使用后會出現(xiàn)電壓、容量等參數(shù)的不一致性,即電池不均衡。BMS 通過均衡電路對單體電池進(jìn)行均衡處理,使各個電池的電量保持一致,從而提高電池組的整體性能和壽命。BMS電池保護(hù)板是鋰離子電池組的"大腦"。新能源BMS管理系統(tǒng)
根據(jù)應(yīng)用場景(電壓/電流需求)、精度要求、成本預(yù)算、通信協(xié)議兼容性綜合評估。兩輪車BMS
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認(rèn)為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。兩輪車BMS