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。儲能BMS均衡技術是指電池管理系統BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術。動力電池BMS工作原理
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,根基使用時間,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。中穎電子BMS方案定制通過實時監測和保護電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統保護板能夠有效延長電池的使用壽命。
BMS保護板分為分口與同口保護板。保護板為了實現保護電池的功能,必須要能夠主動切斷電池主回路。因此,在電池包內部,電池的主回路是要經過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制,保護板必須具有兩個開關,分別控制充電和放電回路。在同口保護板中,這兩個開關串在一條線上,接到電池包外部,充電和放電都經過此線。而在分口保護板中,電池分出兩根線,分別接充電開關和放電開關,再接到電池外部。之所以會出現同口和分口保護板,是為了降低成本:一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小,如果兩個開關串到一條線上,那么兩個開關就得照著大的買。而分口的話,充電電流小,就可以用一個更小的開關。這里說的開關,其實就是MOSFET,是鋰電保護板的主要成本,而且國內相關產品技術受限,重點部件需要進口。
與System-side電量計相比,Pack-side電量計芯片直接采樣電芯電壓,電壓更準確,有利于提高電量計量、充電以及保護精度;Pack-side采用可集成加密認證算法的電量計,綜合成本更低;Pack-side電池保護板PCM電壓、電流、溫度校準更容易,項目開發周期更短;Pack-side電量計面對可插拔電池時RAM數據不丟失,數據更準確。電池計量芯片屬數模混合信號芯片,涉及計量算法、AFE/ADC及計算電路等,關鍵技術體現在計量精度、管理電池串數、平臺電壓、功耗水平等。其中AFE自帶ADC,可以進行模數轉換,但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能實現電量計功能。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。
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。BMS系統保護板的優勢包括提高電池壽命:通過實時監測和保護電池,避免電池過充、過放等問題。高科技BMS價格
BMS系統保護板的優勢有哪些?動力電池BMS工作原理
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。除此之外,神經網絡,人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。動力電池BMS工作原理