目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的作用,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,除了從控、主控之外,還有一層總控。從智能手機到太空探索,BMS正在重新定義能源使用方式。隨著固態電池、鈉離子電池等新技術的落地,下一代BMS將成為實現“零碳社會”的中心支點,推動人類向更高速、更可持續的能源未來邁進。 BMS需定期校準SOC、檢查接線可靠性、更新軟件,并清潔散熱部件。硬件BMS電池管理系統方案定制
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。 電摩BMS電池管理系統軟件設計主要功能包括電池狀態監測(電壓/溫度/電流)、充放電控制、均衡管理、故障保護和通信交互。
電池保護板的自身參數,比如自耗電分為工作自耗電和靜態(睡眠)自耗電,保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片、mos驅動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,保護板自耗電可能導致電池虧電。自耗電和內阻等,他們不起保護作用,但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內阻也是一個很重要的參數,保護板的主回路內阻主要來源于pcb板上鋪設阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,會產生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應用場景個需求,保護板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護板,功能更是異常豐富,比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應有盡有,再高階一點,就成了電池管理系統了(BMS)。
測量電池容量的理想方法是庫侖計數法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,有多種測量放電或充電電流的方法。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它解決了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,且無法承受大電流。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴)。它們的精確度很高。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,評估剩余電量。不過,庫侖計數法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。 高精度SOC/SOH估算、電芯均衡管理、熱管理策略、故障診斷與容錯控制。
電池管理系統(BMS)保護板作為動力電池的智能管控中樞,通過多維度協同實現全生命周期安全防護與性能優化。其依托分布式高精度傳感器網絡毫秒級監測電池組的電壓場、電流通量及溫度梯度,構建三維參數矩陣以精細量化荷電狀態(SOC)與應用狀態(SOH);采用分級電壓閾值管理機制,在充電電壓觸及,放電電壓低于,嚴格限定能量邊界。系統集成NTC/PTC復合溫控體系,通過熱場模擬算法動態調控充放電策略,當溫度超出-20℃~60℃可調閾值時脈沖充電或熔斷保護,并配置霍爾傳感電流微分模塊實現<10μs級短路偵測與50ms內多級故障隔離。針對多串電池組,創新采用雙向DC/DC主動均衡拓撲與卡爾曼濾波算法,維持單體電壓差≤30mV,通過5A級均衡電流提升循環壽命≥30%。同時兼容ISO26262ASIL-C功能安全標準,集成CAN/RS485雙模通訊與云端管理接口,形成覆蓋實時監控、故障診斷、遠程升級的數字化電池生態閉環。 有關BMS的未來發展趨勢?光伏儲能電池BMS電池管理系統工廠
BMS如何實現多電芯管理?硬件BMS電池管理系統方案定制
隨著新能源電動汽車的廣泛應用,電池的容量、安全性、應用狀態與續航能力日益成為關注重點。BMS電池管理系統是對電池進行監控與管理的系統,將采集的電池信息實時反饋給用戶,同時根據采集的信息調節參數,充分發揮電池的性能。但是,該技術在管理多個電池時,需要人員現場調試與設置,導致其檢查、維護與更新相當不方便。而且,針對電池組的工作性能、電池老化情況、使用壽命等信息,需要人員現場經過多次反復調試、實驗之后才能獲得,工作相當繁瑣、耗時。在生產、調試或實驗過程中,只有在電池出現問題影響電動汽車的工作時,才會發現故障并更換電池,這種方式具有盲目性、滯后性,相當容易產生不良后果,嚴重則導致生產工作延誤、生產危險世故。 硬件BMS電池管理系統方案定制