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%以上的有效率,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)用中通常會(huì)與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。均衡管理是通過被動(dòng)或主動(dòng)均衡電路,確保電池組中各個(gè)單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能。鉛酸改鋰電BMS云平臺(tái)設(shè)計(jì)
船用液冷儲(chǔ)能柜BMS電池管理系統(tǒng)采用兩級架構(gòu),每一套電池管理系統(tǒng)由電池模組管理單元BMU、電池簇管理單元BCU組成。BMS系統(tǒng)具有模擬信號(hào)高精度檢測及上報(bào),故障告警、上傳和存儲(chǔ),電池保護(hù),參數(shù)設(shè)置;被動(dòng)均衡,電池組SOC標(biāo)定、操作賬號(hào)權(quán)限與密碼管理、與其它設(shè)備信息交互等功能。從控單元BMU通過對各單體電池的電壓和溫度進(jìn)行精確采集,實(shí)現(xiàn)對電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。模塊具有可靠的數(shù)據(jù)通訊功能,系統(tǒng)運(yùn)行過程中,可實(shí)現(xiàn)與電池管理系統(tǒng)主控單元或者其他設(shè)備之間的通訊。主控單元BCU是電池管理系統(tǒng)的控制中樞,通過與從控單元通訊實(shí)現(xiàn)對電池單體電壓、溫度等的檢測,并檢測電池組總電壓、充放電流、對地絕緣電阻等外特性參數(shù),按照特定的算法對電池內(nèi)部狀態(tài)(容量、SOC、SOH等)進(jìn)行估算和監(jiān)控,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對電池組的充放電管理、熱管理、絕緣檢測、單體均衡管理和故障報(bào)警;通過通信總線實(shí)現(xiàn)與PCS、EMS等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,通過菊花鏈實(shí)現(xiàn)與BMU通訊。機(jī)器人BMS品牌BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,并且與外部設(shè)備如整車控制器進(jìn)行交換信息。
主動(dòng)均衡技術(shù)的痛點(diǎn):設(shè)備采購成本較高。當(dāng)前新能源板塊發(fā)展突飛猛進(jìn),每個(gè)從業(yè)單位參與的項(xiàng)目單量和項(xiàng)目數(shù)量越來越多,很多項(xiàng)目前期的方案搭建以及交付投運(yùn),較大權(quán)重地考慮成本,在剛好滿足下級用戶當(dāng)前技術(shù)需求的前提下,以盡可能便宜的原則選擇均衡產(chǎn)品。導(dǎo)致很多項(xiàng)目選型環(huán)節(jié),下級用戶認(rèn)可主動(dòng)均衡的產(chǎn)品和技術(shù),也了解全生命周期主動(dòng)均衡經(jīng)濟(jì)性的更加合理性,但考慮當(dāng)前量級的項(xiàng)目因?yàn)檫x擇采購主動(dòng)均衡BMS要多花錢,往往很可能還是選擇當(dāng)前就滿足下級用戶的被動(dòng)均衡產(chǎn)品。主動(dòng)均衡相對增加了風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)基于不同廠家主動(dòng)均衡技術(shù)的差異性,主動(dòng)均衡在BMS內(nèi)部增加了分離式或集成式的均衡電路,其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅(qū)動(dòng)裝置、均衡控制狀態(tài)等,這些從硬件增加的角度增加了可能失效的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。部分BMS企業(yè)過于追求3A、5A甚至更高的大電流均衡,于均衡技術(shù)本身沒有什么技術(shù)難點(diǎn),但對系統(tǒng)既有的協(xié)配件的選型匹配存在挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)。行業(yè)PACK包內(nèi)采集線束的線徑可能只有、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內(nèi)的發(fā)熱及散熱、相對熱的環(huán)境下電池的壽命等都可能是關(guān)聯(lián)影響因素。
BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫,電池管理系統(tǒng)。它是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的裝置,主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。一般BMS表現(xiàn)為一塊電路板,即BMS保護(hù)板,或者一個(gè)硬件盒子。BMS保護(hù)板或者BMS保護(hù)盒子通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,通過對系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,達(dá)到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結(jié)構(gòu)件、BMS保護(hù)板等組件組成,其中電池組是由一系列單體電芯組合而來,通常單體電芯電壓、容量都較低,如果想得到更高電壓平臺(tái)和更大容量的電池包,就需要多個(gè)電芯組合。BMS故障可能導(dǎo)致電池組性能下降,縮短電池壽命,甚至引發(fā)安全故障。
電池包保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多,如電壓平臺(tái)問題,鋰動(dòng)力電池包在使用中往往被要求很大的平臺(tái)電壓,所以設(shè)計(jì)鋰動(dòng)力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會(huì)很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,低溫度系數(shù),無感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負(fù)極;P+、P-分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板。鉛酸改鋰電BMS電池管理系統(tǒng)作用
通過平衡管理,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差較小,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能。鉛酸改鋰電BMS云平臺(tái)設(shè)計(jì)
BMS保護(hù)板也可以按照串?dāng)?shù)和持續(xù)放電電流大小來分。串?dāng)?shù)比較好理解,常見的7串(三元24v),13串(三元48v),17串(三元60v),20串(三元72v)。保護(hù)板需要采集每一串電芯的電壓,因此串?dāng)?shù)不同,保護(hù)板也會(huì)不同。而電流大小,就是決定了MOS開關(guān)的大?。∕OS數(shù)量),MOS數(shù)量越多,BMS保護(hù)板的價(jià)格就越高,對價(jià)格的影響很關(guān)鍵。鐵鋰常見的就是15/16串48v,20串60v,24串72v。鋰電池體積小、可拆卸提出,方便用戶充電,降低電池被盜風(fēng)險(xiǎn)。鉛酸改鋰電BMS云平臺(tái)設(shè)計(jì)