工商業儲能系統以及儲能電站系統主要由電池系統、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構成。儲能電池是儲能系統的關鍵組成部分,它儲存能量以備需要時使用,不同種類的電池具有不同的特點和適用性。電池由固定數量的鋰電池組成,這些鋰電池在框架內串聯和并聯,形成一個模塊。然后將模塊堆疊并組合形成電池架。電池架可以串聯或并聯,以達到電池儲能系統所需的電壓和電流。電池組的設計和配置需要綜合考慮能量、功率、循環壽命和成本等關鍵參數,以便保證其安全性、可靠性和性價比通過平衡管理,BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差較小,從而提高整個電池組的充放電性能。電動摩托車BMS軟件設計
鋰電池的存放過程中存在一定的風險,需要我們重視并采取有效的安全管理措施。首先,鋰電池的化學性質決定了它在受到外部損傷或過度充電時可能發生燃燒起爆。因此,存放鋰電池的環境應該保持通風良好,遠離火源和高溫場所,避免在潮濕環境中存放。其次,對于長時間不使用的電池,應該采取適當措施進行儲存,例如保持適當的電荷狀態,并定期檢查電池的狀態。在鋰電池的充電過程中也存在一定的風險。使用不合格的充電設備或混用充電器可能導致電池過熱或充電不均衡,增加了電池發生事故的可能性。因此,建議使用原廠配套的充電設備,并遵循廠家的充電建議,避免過度充電或過度放電。除了個體用戶應該注意安全管理外,對于大規模使用鋰電池的場所,例如儲能系統或電動車充電站,更需要建立完善的安全管理制度。這包括定期檢查設備狀態,配備專業人員進行監管和維護,制定應急預案并進行安全演練,以及提供必要的消防設備和應急救援措施。總的來說,鋰電池作為一種高能量密度的電源,在我們生活中發揮著重要的作用,但其安全風險也需要我們高度重視。通過合理的存放、充電和管理措施,我們可以較大程度地減少鋰電池存放過程中可能發生的安全問題,確保使用過程中的安全性和穩定性。硬件BMSIC溫度傳感器實時監測電池的溫度,當溫度過高或過低時,BMS系統保護板會采取相應的措施。
鋰電池(可充型)之所以需要保護,是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監視電芯的電壓和充放回路的電流,及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關導通,使電芯與外電路溝通,而當電芯電壓或回路電流超過規定值時,它立刻控制MOS開關關斷,保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負溫度系數,在環境溫度升高時,其阻值降低,使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,即身份識別的意思它分為兩種:一是存儲器,常為單線接口存儲器,存儲電池種類、生產日期等信息;二是識別電阻。兩者可起到產品的可追溯和應用的限制的作用。
BMS保護板的被動均衡技術。顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,從而實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的有效利用。如果是對基本功能的要求較高,且成本預算較為有限,BMS硬件保護板是一個不錯的選擇。
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,主分為開路電壓法,庫侖計數法,基于模型的方法幾種。智慧動鋰自主研發生產的高壓儲能/工商業儲能方案,采用二級或三級BMS架構,可支持單簇或多簇電池并機使用。電動兩輪車BMS保護芯片
BMS鋰電池保護板將朝著高集成度、多功能化和智能化的方向發展。電動摩托車BMS軟件設計
均衡是BMS中非常重要的一個環節,您可能遇到過因為某一節電芯電壓異常導致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應的,因為某一節電芯的電壓比較低會導致SOX的估算直接不準,明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對電池包的影響還是非常大的。關于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當前的均衡控制策略中,有以單體電壓為控制目標參數的,也有人提出應該用SOC作為均衡控制目標參數。以單體電壓為例:首先設定一對啟動和結束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到30mV時啟動均衡,5mV結束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計算平均值,再計算每個單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個差值達到了30mV,BMS就需要啟動均衡程序;在均衡過程中持續步驟2,直到差值都小于5mV,結束均衡。電動摩托車BMS軟件設計