造成鋰電池活性物質不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質減少,溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結構摩爾體積的變化,結構不可逆轉變,影響顆粒與電極間的電化學接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩定性,因此會發生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環壽命產生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質導致容量不可逆損失,還會有安全隱患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內阻增大,放電效率下降,繼而造成電池壽命衰減。 BMS實時采集、處理、存儲電池模組運行過程中的重要信息,與外部設備如整車控制器交換信息。軟件BMS供應商
電池管理系統大的方向講,在電動汽車和混合動力汽車中必不可少,必須對電池進行檢測,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,延長使用壽命,保證續航里程。鋰電池能量密度高,電池內部化學物質活性強。當電芯出現過充、過放等非正常使用時,極有可能出現電池損壞,極端情況下,還會導致起火。因此,鋰電池需要有一套監控系統,隨時監控鋰電池的電壓,電流等參數,一旦超過事先設定的閾值,則直接關斷電池主回路。電池管理系統BMS是電動車的關鍵要素。鋰電池BMS電池管理系統云平臺充電管理是電動車BMS的重要環節,主要包括充電方式選擇、充電狀態監測和充電控制等功能。
主動均衡則是通過電量轉移的方式來實現均衡,這種方式效率更高、損失更小。不同廠家可能采用不同的方法,均衡電流也可能有所不同,范圍通常在1~10A之間。被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,而主動均衡則更適用于高串數、大容量的動力型鋰電池組應用。對于電池管理系統(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關重要。主動均衡機制采用電量轉移的方式,將組內電池的總電量轉移給容量較小的電池。電感式主動均衡以物理轉換為基礎,集成了電源開關和微型電感,實現雙向均衡。它可以通過相鄰電池間的電荷轉移來均衡電池,無論是放電、充電還是靜置狀態,都可以進行均衡,且均衡效率高達92%。
BMS保護板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估計方法傳統方法:安時積分法、開路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法、粒子濾波算法神經網絡算法:神經網絡算法。SOP算法:根據電池的SOC和溫度,查表確定持續充放電最大功率瞬時充放電最大功率。電芯的去極化速度,決定當前最大功率使用的頻率。當SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負極的吸收速度時候,就會發生電壓下降,最大功率無法維持。因此,SOP的計算難點是峰值功率與持續功率如何過度?SOH算法:兩點法計算SOH根據OCV-SOC曲線確定兩個準確的SOC值,并安時累積計算這兩個SOC之間的累積充入或放出電量,然后計算出電池的容量,從而得到SOH。算法有一定難度,需要大量的數據和模型,才能比較準確的估算,這里只做簡要介紹。如果是對基本功能的要求較高,且成本預算較為有限,BMS硬件保護板可能是一個不錯的選擇。
BMS硬件保護板的主要功能包括幾個方面:一,電池監控系統能夠實時監測電池的關鍵參數,包括電壓、電流和溫度;第二,提供過壓和欠壓保護,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,支持過流保護以防止電池在充電或放電過程中產生超過額定值的電流;第四,持續監測電池溫度,及時阻止過熱現象的發生;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軟件保護板的主要功能則包括以下方面:一,通過嵌入式算法實現電池狀態的估計和控制,以確保良好性能;第二,支持與其他系統進行數據交換,例如與電動車系統之間的信息傳遞;第三,允許用戶通過網絡遠程監測電池的實時狀態,提高監管的便捷性;第四,積極收集、存儲電池運行數據,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決策。 電池管理系統BMS是電動車的關鍵要素。怎樣BMS云平臺設計
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儲能BMS廠商一般從動力電池BMS發展而來,因此,很多設計和名詞有歷史沿革比如動力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因為電芯是一個電化學的過程,多個電芯組成一個電池,由于每個電芯特性,無論制造多精密,隨使用時間,環境,各個電芯都會存在誤差與不一致的地方,故電池管理系統,就是通過有限的參數,去評估當前電池的狀態,有點像中醫看病,通過表征,看你得了啥病,不是西醫,需要一些理化分析,人體的理化分析就像電池的電化學特性,可以通過大型試驗儀器去測量,但是嵌入式系統很難去評估電化學的一些指標,故BMS就是一個老中醫。軟件BMS供應商