電池管理系統(tǒng)(BMS)對(duì)電池SOH的管理。什么是SOH?SOH(Stateofhealth),指電池的健康狀況,和SOC同為動(dòng)力電池的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。電池在使用過(guò)程中會(huì)不斷老化,當(dāng)健康狀況劣化至一定程度時(shí),便不再滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)的使用要求,因此需對(duì)電池的SOH進(jìn)行監(jiān)控。與SOC的估計(jì)相比,SOH的預(yù)測(cè)更為復(fù)雜,一般需借助于各類(lèi)濾波算法實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)前工程實(shí)際中,電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內(nèi)阻兩個(gè)指標(biāo)。那么動(dòng)力電池包SOH的影響因素有哪些呢?影響動(dòng)力電池包SOH的因素可以從兩個(gè)角度來(lái)看:一是在電池單體層級(jí);二是單體電池成組的影響。BMS終止充電意味著電池管理系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到充電系統(tǒng)存在異常情況時(shí),為了保護(hù)電池安全而主動(dòng)切斷充電過(guò)程。電動(dòng)自行車(chē)BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等,具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿(mǎn)的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略仍然是市場(chǎng)的主流選擇。硬件BMS電池管理系統(tǒng)測(cè)試均衡管理是通過(guò)被動(dòng)或主動(dòng)均衡電路,確保電池組中各個(gè)單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能。
電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要職責(zé)包括監(jiān)控、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。硬件BMS保護(hù)板指的是完全基于硬件實(shí)現(xiàn)的電池管理系統(tǒng),其設(shè)計(jì)注重電路和傳感器等硬件組件的整合。與之相對(duì),軟件保護(hù)板BMS則采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式。與硬件板相比,軟件板更注重算法、控制邏輯和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)化。在選擇硬件或軟件BMS保護(hù)板時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和預(yù)算來(lái)做出權(quán)衡。如果是對(duì)基本功能的要求較高,且成本預(yù)算較為有限,BMS硬件保護(hù)板可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。而如果需要更高級(jí)的電池管理策略,對(duì)靈活性和升級(jí)能力有更高要求,那么軟件BMS板可能更為合適。
BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢(shì):提高電池壽命:通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)電池,避免電池過(guò)充、過(guò)放等問(wèn)題,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。增強(qiáng)安全性:BMS系統(tǒng)保護(hù)板在預(yù)防過(guò)充、過(guò)放、短路等問(wèn)題方面發(fā)揮著重要作用,有效降低了電池?fù)p壞甚至起火的風(fēng)險(xiǎn),保障了用戶(hù)的人身和財(cái)產(chǎn)安全。優(yōu)化性能:通過(guò)平衡管理,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能,使電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力輸出更加穩(wěn)定和高效。BMS所獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性,決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)整體運(yùn)行的質(zhì)量和效率。
船用液冷儲(chǔ)能柜BMS電池管理系統(tǒng)采用兩級(jí)架構(gòu),每一套電池管理系統(tǒng)由電池模組管理單元BMU、電池簇管理單元BCU組成。BMS系統(tǒng)具有模擬信號(hào)高精度檢測(cè)及上報(bào),故障告警、上傳和存儲(chǔ),電池保護(hù),參數(shù)設(shè)置;被動(dòng)均衡,電池組SOC標(biāo)定、操作賬號(hào)權(quán)限與密碼管理、與其它設(shè)備信息交互等功能。從控單元BMU通過(guò)對(duì)各單體電池的電壓和溫度進(jìn)行精確采集,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。模塊具有可靠的數(shù)據(jù)通訊功能,系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,可實(shí)現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)主控單元或者其他設(shè)備之間的通訊。主控單元BCU是電池管理系統(tǒng)的控制中樞,通過(guò)與從控單元通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體電壓、溫度等的檢測(cè),并檢測(cè)電池組總電壓、充放電流、對(duì)地絕緣電阻等外特性參數(shù),按照特定的算法對(duì)電池內(nèi)部狀態(tài)(容量、SOC、SOH等)進(jìn)行估算和監(jiān)控,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組的充放電管理、熱管理、絕緣檢測(cè)、單體均衡管理和故障報(bào)警;通過(guò)通信總線實(shí)現(xiàn)與PCS、EMS等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,通過(guò)菊花鏈實(shí)現(xiàn)與BMU通訊。BMS鋰電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。鋰電池BMS軟件設(shè)計(jì)
BMS的發(fā)展趨勢(shì)是向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展,提高電池組的性能、安全性和可靠性。電動(dòng)自行車(chē)BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)
開(kāi)路電壓法估算電池SOC;鉛酸蓄電池的SOC與其開(kāi)路電壓(OCV)之間存在近似線性關(guān)系,基于電池OCV的方法是,當(dāng)電池與負(fù)載斷開(kāi)時(shí)間超過(guò)兩小時(shí)時(shí),電池的OCV與SOC成正比。然而,如此長(zhǎng)的斷開(kāi)時(shí)間對(duì)于電池來(lái)說(shuō)可能太長(zhǎng)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。與鉛酸電池不同,鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關(guān)系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關(guān)系如圖所示。OCV與SOC的關(guān)系是通過(guò)對(duì)鋰離子電池施加脈沖負(fù)載,然后讓電池達(dá)到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同,因此需要測(cè)量OCV-SOC的關(guān)系,以準(zhǔn)確估算SOC。電動(dòng)自行車(chē)BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)