基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過模擬電池的電化學反應和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內阻、容量和其他關鍵參數,從而多方面了解各種運行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術,它能整合來自多個傳感器的數據,即使在動態環境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數電動汽車使用不同的技術組合來準確測量SOC。庫侖計數和OCV快速獲得基本數據,而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。此外,神經網絡,人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。 大力推廣智能電池管理系統BMS,可以提前預警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發生幾率。鋰電池BMS軟件設計
什么是電池荷電狀態(SOC)?電池荷電狀態(SOC)是電池管理的一個重要指標,尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預測電池的性能和使用壽命至關重要。測量電池的充電狀態并不是一項簡單的任務,有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計數等。確定電動汽車電池SOC的技術各不相同,主要有開路電壓法,庫侖計數法,基于模型的方法幾種。 光伏BMSICBMS的功能模塊 BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。
BMS保護板也可以按照串數和持續放電電流大小來分。串數比較好理解,常見的7串(三元24v),13串(三元48v),17串(三元60v),20串(三元72v)。保護板需要采集每一串電芯的電壓,因此串數不同,保護板是不同的。而電流大小,就是決定了MOS開關的大小(MOS數量),MOS數量越多,BMS保護板的價格就越高,對價格的影響很關鍵。鐵鋰常見的就是15/16串48v,20串60v,24串72v。鋰電池體積小、可拆卸提出,方便用戶充電,降低電池被盜風險。
開路電壓法估算電池SOC;鉛酸蓄電池的SOC與其開路電壓(OCV)之間存在近似線性關系,基于電池OCV的方法是,當電池與負載斷開時間超過兩小時時,電池的OCV與SOC成正比。然而,如此長的斷開時間對于電池來說可能太長而無法實現。與鉛酸電池不同,鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關系如圖所示。OCV與SOC的關系是通過對鋰離子電池施加脈沖負載,然后讓電池達到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關系不可能完全相同。由于不同電池的傳統OCV-SOC有所不同,因此需要測量OCV-SOC的關系,以準確估算SOC。 BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差不大,提高電池組的充放電性能,使動力輸出更加穩定和高效。
嵌入式處理器是嵌入式系統的關鍵,是控制、輔助系統運行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP 處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(SoC)。電池管理芯片通常以SoC的形式,直接在片內處理器中嵌入軟件代碼,通過軟硬件無縫結合,靈活實現對電池狀態的監測、計量、控制、通訊等功能,把過去許多需要系統設計解決的問題集中在芯片設計中解決,從而簡化系統設計,提高集成度,降低系統功耗,提高可靠性。如果需要更高級的電池管理策略,對靈活性和升級能力有更高要求,那么軟件BMS板可能更為合適。無人機BMS電池管理系統測試
集中式BMS架構 集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點。鋰電池BMS軟件設計
電池管理系統(BMS)對電池SOH的管理。什么是SOH?SOH(Stateofhealth),意指電池的健康狀況,和SOC同為動力電池的關鍵狀態參數。電池在使用過程中會不斷老化,當健康狀況劣化至一定程度時,便不再滿足電動車的使用要求,因此需對電池的SOH進行監控。與SOC的估計相比,SOH的預測更為復雜,一般需借助于各類濾波算法實現。在當前工程實際中,電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內阻兩個指標。那么動力電池包SOH的影響因素有哪些呢?影響動力電池包SOH的因素可以從兩個角度來看:一是在電池單體層級;二是單體電池成組的影響。 鋰電池BMS軟件設計
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