近年來,隨著新能源汽車以及電化學儲能行業的快速發展,鋰電池在用戶和工商業中的應用越來越多,特別儲能行業乘著國家和地方政策的密集風口,項目規模有爆發式增長的趨勢。隨之而來不僅只是行業的機遇,還有電池安全性問題。2021年8月24日,國家發改委發布《電化學儲能電子安全管理暫行辦法》:“住建部要加強儲能電子設計管理,組織開展儲能電站設計與建筑安全相關標準制修訂。建立儲能電站安全監管平臺,定期開展反事故工作。”電化學儲能安全問題始終牽動著公眾及用戶的神經。鋰離子電池安全性問題本質上就是電池的“熱失控”,即到達一定的溫度極限后,電池溫度出現直線上升,進而發生燃燒爆i炸的現象。電池過熱、過充、內短路、碰撞等是引發電池“熱失控”的幾個關鍵因素,另外電池的過充、過放、過流、短路及超高溫充放電等還會嚴重影響電池的性能。因此大規模的鋰電池應用中,電池保護以及電池管理系統(BMS)的應用是必不可少的。BMS的性能直接影響著鋰電池系統的整體性能和安全性。寧波新能源鋰電池BMS工藝
鋰電池BMS短路無保護。1.VM端電阻出現問題:可用萬用表一表筆接IC2腳,一表筆接與VM端電阻相連的MOS管管腳,確認其電阻值大小。看電阻與IC、MOS管腳有無虛焊。2.IC、MOS異常:由于過放保護與過流、短路保護共用一個MOS管,若短路異常是由于MOS出現問題,則此板應無過放保護功能。3.以上為正常狀況下的不良,也可能出現IC與MOS配置不良引起的短路異常。如前期出現的BK-901,其型號為‘312D’的IC內延遲時間過長,導致在IC作出相應動作控制之前MOS或其它元器件已被損壞。注:其中確定IC或MOS是否發生異常簡易、直接的方法就是對有懷疑的元器件進行更換。贛州房車鋰電池BMS商家戶外電源鋰電池BMS可以監測電池組的狀態,并在出現異常情況時采取保護措施。
電池管理系統是電池系統的核i心部件,采用三級安全架構(一級從控BMU、二級主控BCMU、三級總控BSMU),負責每個單體電池的數據監測、均衡控制、SOC估算、故障預警、大數據分析預測等。科列自主研發的電池管理系統有十年以上的技術積累和應用經驗,全部采用車規級功能安全設計標準,可靠性高,可提供實時、綜合、精確的電池性能數據,通過CAN或RS485接口與PCS或EMS實現數據通信和控制。一級從控模塊BMU對每個單體電池的電壓和溫度進行高精度采集和實時監控,具有主動/被動均衡能力,并通過CAN總線與二級主控模塊BCMU進行通訊,構成主從式電池管理系統。二級主控模塊BCMU對電池簇電壓、電流、功率和絕緣電阻等重要參數信息進行實時采集和監控,SOC/SOH等數據統計和計算,均衡策略判斷和執行,進行實時電池故障診斷并根據既定策略系統進行保護,通過CAN與BMU和BSMU進行數據通訊。
鋰電池BMS是由電子電路設備構成的實時監測系統,有效地監測電池電壓、電池電流、電池簇絕緣狀態、電池SOC、電池模組及單體狀態(電壓、電流、溫度、SOC等),對電池簇充、放電過程進行安全管理,對可能出現的故障進行報警和應急保護處理,對電池模塊及電池簇的運行進行安全和優化控制,保證電池安全、可靠、穩定的運行。在鋰電池系統中,BMS需要對電池組進行數據監測和故障診斷,以便對電池進行動態管理,并將這些數據上傳至控制器,便于進行控制策略的選取與實施,實現電能的高效利用,保持電池性能良好,同時起到延長電池循環使用壽命的作用。一般來說,BMS要實現單體電池電壓電流檢測、電量計算、均衡管理等九大功能。戶外電源鋰電池BMS是用于監測、保護和控制戶外電源鋰電池組的性能和安全性的電源系統。
鋰電池BMS的工作原理。BMS主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括電池管理芯片、傳感器、保護電路等,用于監測電池的狀態和控制電池的充放電過程;軟件部分包括控制算法、通信協議等,用于處理和分析電池的數據,并與用戶或其他系統進行通信。BMS的工作原理如下:電池狀態監測:BMS通過電池管理芯片和傳感器,實時監測電池的電壓、電流、溫度等參數,并將這些數據傳輸給控制算法進行處理。充放電控制:根據用戶的需求,控制算法會根據電池的狀態和性能,計算出比較好的充放電策略,并通過電池管理芯片控制電池的充放電過程。電池保護:BMS會根據電池的狀態和性能,判斷電池是否處于安全范圍內,如果電池出現過充、過放、過流、過溫等異常情況,BMS會通過保護電路及時采取保護措施,以防止電池損壞或發生安全事故。故障診斷:BMS會對電池系統進行故障診斷,通過電池管理芯片和控制算法,檢測電池系統中的故障,并根據故障類型提供相應的解決方案。數據記錄與分析:BMS會將電池的歷史數據記錄下來,并通過控制算法對這些數據進行分析,以便用戶了解電池的使用情況和性能變化。鋰電池BMS的研發和制造需要高精度的測量和校準設備。江西新能源鋰電池BMS芯片
BMS是電動車電池管理的核i心。寧波新能源鋰電池BMS工藝
當然,電池管理系統做到這樣還是不夠的,電池在使用過程中溫度會升高,溫度過高鋰離子電池就不能再繼續使用,這是不希望出現的情況。因此,Z初的電池管理系統又增加了散熱管理的功能。再后來,發現低溫環境下電池溫度過低后充放電都無法繼續進行,于是進行了加熱管理。電池使用范圍的進一步擴大,電池安全問題增多,于是就有了安全管理的問題。Z初的安全管理是監控,BMS將電池的數據發送到監控中心,監控中心根據數據來判斷安全隱患。進一步發展到對BMS本身對安全做出預警。電池在使用過程中總是需要維護、更換單體、做均衡等,這些工作需要診斷,如果BMS在需要之前就已經把診斷做好,數據準備好,那么相應的工作就會變得簡單很多,于是電池管理系統又增加了故障診斷和報送的功能。寧波新能源鋰電池BMS工藝