從應用場景來看,BMS已滲透至新能源汽車、儲能、便攜設備、特種領域四大核心板塊。在新能源汽車領域,BMS是動力電池的“守護神”,直接影響車輛的續(xù)航里程、充電速度與安全性能,目前主流車企的BMS均采用分布式架構,可對數(shù)百節(jié)電芯進行單獨監(jiān)控,避電芯故障引發(fā)連鎖反應;在儲能領域,BMS是儲能電站的“調度中樞”,無論是戶用儲能還是大型工商業(yè)儲能,都需依靠BMS實現(xiàn)電池組的充放電管理、狀態(tài)監(jiān)測與安全防護,例如家庭儲能系統(tǒng)的BMS可優(yōu)先使用光伏電能充電,余電存入電池,保護用電經濟性;在便攜設備領域,BMS雖體積小巧,但功能不可或缺,如充電寶的BMS可防止過度充電導致的鼓包問題,電動工具的BMS能適應高功率放電場景,延長電池壽命;在特種領域,BMS還被應用于無人機、水下設備、航天器等,需滿足高低溫、強震動等極端環(huán)境需求,例如無人機的BMS可輕量化設計,同時確保電池在高空低溫環(huán)境下穩(wěn)定供電。隨著新能源產業(yè)的持續(xù)發(fā)展,BMS的技術迭代還將加速——未來,更精細的電池預測模型、更高速的熱管理算法、更深度的多系統(tǒng)協(xié)同,將讓BMS在“雙碳”目標中發(fā)揮更重要的作用,成為連接電池、設備與能源網絡的中心樞紐。 BMS 如何防止電池過充?充電柜BMS電池管理系統(tǒng)設計

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,實現(xiàn)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(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續(xù)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(tǒng)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(shù)的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現(xiàn)電量的利用。共享換電柜BMS工廠BMS與外部設備通信,提供電池信息。

鋰電池之所以需要保護,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護器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時操控電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護板通常包括IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中操控IC,在一切正常的情況下操控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(guī)定值時,它立刻操控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(shù),在環(huán)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、操控內部中斷而停止充放電。
電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,簡稱BMS)是維護電池組安全運行、提升性能與延長壽命的中心操作系統(tǒng),廣泛應用于新能源汽車、儲能電站、便攜式電子設備等領域,是連接電池與負載的“智能大腦”。從中心功能來看,BMS首要任務是實時監(jiān)測,通過電壓、電流、溫度等傳感器,精細采集電池單體及整組的運行數(shù)據(jù),精度可達±10mV電壓誤差與±1℃溫度誤差,為后續(xù)提供數(shù)據(jù)支撐;其次是狀態(tài)估算,基于采集數(shù)據(jù)通過卡爾曼濾波、安時積分等算法,實時計算電池剩余電量(SOC)、使用狀態(tài)(SOH)與安全狀態(tài)(SOE),確保用戶準確掌握電池可用容量與老化程度;再者是安全保護,當檢測到過充、過放、過流、高溫等異常情況時,能在毫秒級內觸發(fā)斷電保護,避免電池起火等;此外還具備均衡功能,通過主動或被動均衡技術,縮小單體電池間的電壓差異,防止部分電池過度充放,提升整組電池的一致性與循環(huán)壽命。 BMS將會與電機控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等組成更加完整的電動車輛控制系統(tǒng),實現(xiàn)更加高效和精確的能量管理。

影響單體鋰離子電池SOH的副反應。對于理想的鋰離子電池,在充放電過程中只考慮鋰離子在正負極之間的嵌入和脫出,可以認為不存在鋰離子的不可逆消耗,容量沒有衰減。但實際上,鋰離子電池在循環(huán)使用過程中,每時每刻都有副反應存在,伴隨著活性物質不可逆消耗等,并逐漸累積,影響電池的SOH。通常會造成活性物質不可逆消耗的主要因素有:正極材料的溶解;正極材料的相變化;電解液的分解;過充電;界面膜的形成;集流體的腐燭。影響動力電池組SOH的因素當單體動力電池壽命一定時,動力電池的連接方式、電池組內單體電池的數(shù)量及其不一致程度都是影響動力電池組壽命的因素。電池組在實際使用過程中,優(yōu)先采用先并后串的成組方式,不僅可以提高電池組的性能可靠性,還能保證電池組的使用壽命。 BMS 和鋰電池保護板有區(qū)別嗎?機械BMS軟件開發(fā)
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。充電柜BMS電池管理系統(tǒng)設計
目前該技術已經被廣泛應用于各種電動車、儲能、充換電柜、電動工具、特種車輛、船舶等領域。2020年,我司榮獲廣東省專精特新企業(yè),榮獲工信部“專精特新‘小巨人’企業(yè)”稱號。所謂專精特新企業(yè),是指具有“專業(yè)化、精細化、特色化、新穎化”特征的企業(yè)。智慧動鋰電子擁有博士、研究生等不同層次的優(yōu)秀人才80多人,并和高校合作在產學研方面進行深度融合,比如中科院深圳高精技術研究院等,目前已擁有各項**35項及較多軟件著作權。下一步智慧動鋰電子將繼續(xù)和高校、科研機構等加強合作,成立省級工程技術中心,校企聯(lián)合實驗室,推動產學研深入融合,圍繞安全發(fā)展形成聚合效應,進一步的突破關鍵技術。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是從事鋰電池保護管理系統(tǒng)(BMS)的技術開發(fā)及鋰電池致力于集成電路通路商的高新技術企業(yè)。 充電柜BMS電池管理系統(tǒng)設計