光伏板BMS云平臺設計

    在儲能系統(tǒng)中，BMS（電池管理系統(tǒng)，BatteryManagementSystem）對電池的基本參數(shù)進行測量，包括電壓、電流、溫度等，同時根據(jù)系統(tǒng)中的控制策略，控制電池的電壓及電流，同時根據(jù)電池的溫度做出不同的策略調(diào)整，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命。除了監(jiān)控電池的基本信息以外，BMS還需要根據(jù)采集到電池的相關信息，根據(jù)系統(tǒng)的算法，計算分析電池的SOC（電池剩余容量）和SOH（電池健康狀態(tài)），評估當前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預測，對存在異常的電池及時管理（切斷、限流等）并上報至系統(tǒng)，保證電池的安全性及可靠性；在工商業(yè)儲能領域，BMS不僅可以確保設備的穩(wěn)定運行，還可以在電力需求高峰時提供額外的電力，幫助企業(yè)節(jié)省成本。 對于電池管理系統(tǒng)（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣至關重要。光伏板BMS云平臺設計

    電池保護系統(tǒng)中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當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，可以供應閾值的功率而不傷害電池；在剎車時，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為欠壓或者過流而失去動力。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，彼此間SOC相差很?。ㄒ话阈∮?%）；但當SOC很低時，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電池。同理，動能回收需要計算好的SOP保證電壓比較高的某節(jié)電芯不會進入過充保護，也不能進入過流保護。 電動兩輪車BMS軟件設計當電池放電時，如果電壓低于設定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護板會及時斷開放電電路，防止電池過放。

    主動均衡技術主動均衡又稱非能量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環(huán)期間，是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉移到能量低的電芯中去，使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時間，延長放電使用時間。在適用場景上，主動均衡更加適用于大容量、高串數(shù)的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用，技術也較為成熟些。主動均衡則較為復雜，變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本增加明顯。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則，因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應用中，主動均衡技術也被普遍認為更為高效和合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片，它采用了先進的智能算法，能夠快速有效地補償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。

    基于模型的方法估算電池SOC，包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM)，通過模擬電池的電化學反應和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內(nèi)阻、容量和其他關鍵參數(shù)，從而多方面了解各種運行條件下的SOC?？柭鼮V波是另一種流行的基于模型的技術，它能整合來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，即使在動態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而，卡爾曼濾波法的準確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數(shù)電動汽車使用不同的技術組合來準確測量SOC。庫侖計數(shù)和OCV快速獲得基本數(shù)據(jù)，而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡，人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。 電池包一般是由電池模組、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電氣系統(tǒng)及結構件組成。

    造成鋰電池活性物質不可逆消耗的主要因素有：1）正極材料的溶解：正極材料的溶解造成正極活性物質減少，溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩(wěn)定，被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子，造成鋰離子的減少。2）正極材料的相變化：鋰離子在電極間正常脫嵌時，總會伴隨著宿主結構摩爾體積的變化，結構不可逆轉變，影響顆粒與電極間的電化學接觸，造成容量衰減。3）電解液的分解：在鋰離子電池充電過程中，電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性，因此會發(fā)生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑，對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4）過充電：電池在過充電時，不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失，消耗活性物質導致容量不可逆損失，還會有安全隱患。5）界面膜的形成：界面膜（SEI膜）的形成會消耗鋰離子，一般發(fā)生在起初的幾次充放電時。6）集流體的腐燭：鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅，兩者的腐蝕會在表面形成膜，電池內(nèi)阻增大，放電效率下降，繼而造成電池壽命衰減。 BMS保護板的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。機器人BMS電池管理系統(tǒng)設計

BMS系統(tǒng)保護板具有短路保護功能，當檢測到電池組內(nèi)外部發(fā)生短路時，立即切斷電源，防止短路造成的損害。光伏板BMS云平臺設計

    入局BMS制造的廠商有幾類：一類是動力電池BMS中具主導能力的終端用戶-車廠，事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠，如通用、特斯拉等；國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠，包含電芯廠商與做pack的廠商，如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等；第三類專業(yè)的BMS制造商，此類廠商有多年的電力電子技術積累，有高校背景或相關企業(yè)背景的研發(fā)團隊，如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動，可以認為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者，給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立，將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的BMS供應商的重要組成部分?，F(xiàn)階段，各個儲能系統(tǒng)供應商提供的BMS缺乏統(tǒng)一標準。不同廠家對BMS的設計、定義都不同，而且根據(jù)各家適配電池的不同，采用的SOX算法、均衡技術、上傳的通信數(shù)據(jù)內(nèi)容可能也各不相同。在BMS的實際應用中，這樣的差異會增加應用成本，不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，以后BMS的標準化、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向。 光伏板BMS云平臺設計