工商業(yè)儲能系統(tǒng)以及儲能電站系統(tǒng)主要由電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。儲能電池是儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,它儲存能量以備需要時(shí)使用,不同種類的電池具有不同的特點(diǎn)和適用性。電池由固定數(shù)量的鋰電池組成,這些鋰電池在框架內(nèi)串聯(lián)和并聯(lián),形成一個(gè)模塊。然后將模塊堆疊并組合形成電池架。電池架可以串聯(lián)或并聯(lián),以達(dá)到電池儲能系統(tǒng)所需的電壓和電流。電池組的設(shè)計(jì)和配置需要綜合考慮能量、功率、循環(huán)壽命和成本等關(guān)鍵參數(shù),以便保證其安全性、可靠性和性價(jià)比 BMS總成包括電池組、線束、結(jié)構(gòu)件、BMS保護(hù)板等組件組成。移動(dòng)儲能BMS電池管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)
相比System-side電量計(jì),Pack-side電量計(jì)芯片直接采樣電芯電壓,電壓更準(zhǔn)確,有利于提高電量計(jì)量、充電以及保護(hù)精度;Pack-side采用可集成加密認(rèn)證算法的電量計(jì),綜合成本更低;Pack-side電池保護(hù)板PCM電壓、電流、溫度校準(zhǔn)更容易,項(xiàng)目開發(fā)周期更短;Pack-side電量計(jì)面對可插拔電池時(shí)RAM數(shù)據(jù)不丟失,數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。電池計(jì)量芯片屬數(shù)模混合信號芯片,涉及計(jì)量算法、AFE/ADC及計(jì)算電路等,關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在計(jì)量精度、管理電池串?dāng)?shù)、平臺電壓、功耗水平等。其中AFE自帶ADC,可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能實(shí)現(xiàn)電量計(jì)功能。
三輪車BMS電池管理芯片兩輪電動(dòng)車BMS 行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動(dòng)車電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。
鋰電池BMS保護(hù)板的過充保護(hù):場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí),開關(guān)管導(dǎo)通。導(dǎo)通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很小(數(shù)十毫歐姆),相當(dāng)于開關(guān)閉合;當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí),開關(guān)管截止,截止的開關(guān)管的D、S極間的內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),相當(dāng)于開關(guān)斷開。電池包充電時(shí),當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過充電器正常充電時(shí),隨著充電時(shí)間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護(hù)電壓)時(shí),控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài),控制IC將使Q2截止,此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持,即電芯的充電回路被切斷,停止充電。
充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A, 但對體積、成本則有較高要求。開關(guān)電容模式可以做到高達(dá)97%以上的效率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個(gè)固定的比例關(guān)系,實(shí)際應(yīng)用中通常與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行。
測量電池容量的理想方法是庫侖計(jì)數(shù)法,即通過測量一段時(shí)間內(nèi)流入和流出的電流,進(jìn)而得到流入或者流出電量。SOC=總?cè)萘?(放電電流-充電電流)*時(shí)間根據(jù)電池測量系統(tǒng)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(gè)低歐姆電阻器,用于測量電流。整個(gè)電流流經(jīng)分流器并產(chǎn)生電壓降,然后進(jìn)行測量。這種方法會在電阻器上產(chǎn)生輕微的功率損耗?;魻栃?yīng)傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它消除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(yīng)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(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,主要由微控制器完成。庫侖計(jì)數(shù)法是一種安培小時(shí)積分法,可有效量化一段時(shí)間內(nèi)的電量,提供動(dòng)態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新。開路電壓(OCV)通過計(jì)算電壓與電量之間的直接關(guān)系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計(jì)數(shù)法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時(shí)間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動(dòng)和電池老化的影響。 儲能BMS均衡技術(shù)主要是指電池管理系統(tǒng)BMS中用于維護(hù)電池組中各個(gè)單體電池電量一致性的技術(shù)。高科技BMS電池管理芯片
BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,與外部設(shè)備如整車控制器交換信息。移動(dòng)儲能BMS電池管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)
電池保護(hù)系統(tǒng)中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當(dāng)前電池能夠充電或者放電的閾值功率,它的精確估算可以比較大限度地提高電池的利用率。比如在加速時(shí),可以供應(yīng)閾值的功率而不傷害電池;在剎車時(shí),可以盡量多地回收能量而不傷害電池,這樣可以保證車輛在行駛過程中不會因?yàn)榍穳夯蛘哌^流而失去動(dòng)力。精確的SOP估算非常重要,例如一組均衡較好的電池包,在處于高電量的狀態(tài)時(shí),彼此間SOC相差很?。ㄒ话阈∮?%);但當(dāng)SOC很低時(shí),可能會出現(xiàn)某節(jié)電芯電壓急速下降的情況。為了保證每一節(jié)電芯電壓始終不低于過放電壓,SOP必須精確地估算出下一時(shí)刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率,以限制對電池的使用從而保護(hù)電池。同理,動(dòng)能回收需要計(jì)算好的SOP保證電壓比較高的某節(jié)電芯不會進(jìn)入過充保護(hù),也不能進(jìn)入過流保護(hù)。 移動(dòng)儲能BMS電池管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)