锂电池BMS是由电子电路设备构成的实时监测系统,有效地监测电池电压、电池电流、电池簇绝缘状态、电池SOC、电池模组及单体状态(电压、电流、温度、SOC等),对电池簇充、放电过程进行安全管理,对可能出现的故障进行报警和应急保护处理,对电池模块及电池簇的运行进行安全和优化控制,保证电池安全、可靠、稳定的运行。在锂电池系统中,BMS需要对电池组进行数据监测和故障诊断,以便对电池进行动态管理,并将这些数据上传至控制器,便于进行控制策略的选取与实施,实现电能的高效利用,保持电池性能良好,同时起到延长电池循环使用寿命的作用。一般来说,BMS要实现单体电池电压电流检测、电量计算、均衡管理等九大功能。在新能源汽车领域,锂电池BMS的创新是推动行业发展的关键。广州吸尘器锂电池BMS标准
为什么锂电池需要配备电池管理系统(BMS)?是否可以像我们常用的干电池一样接入回路供电就可以呢?实际储能项目中并非如此,电池在使用的过程中并不是恒定不变的,也可以说并不稳定,一方面随着电池不断的充电放电,往往会出现部分电芯过充过放的情况出现,当大量电池串联或并联在一个回路中自行充放电时,长时间的不均衡充放电会严重影响电池正常使用和电池寿命,甚至会出现热失控引发起火爆i炸事故。所以有效管控电池,实时检测电池情况是必要的,这就是电池管理系统BMS的重要意义。
BMS三大作用。(1)温度测量利用该电阻的特性,可以测量以下三个温度范畴:电芯温度:将NTC热敏电阻放置在电芯之间,实现电芯温度的测量,需要考虑每个NTC所覆盖的电芯数量情况。功率温度:将NTC热敏电阻放置在MOS之间,实现功率温度的测量,需要在安装时确保NTC要与MOS器件紧密接触。环境温度:将NTC热敏电阻放置在BMS板上,实现环境温度的测量,要求安装位置远离功率器件。(2)温度补偿大部分元器件的电阻都会随着温度上升而增大,此时需要用NTC进行补偿,抵消温度造成的误差情况。(3)抑制浪涌电流浪涌(electricalsurge),也叫突波,即瞬间出现超出稳定值的峰值,包括浪涌电压和浪涌电流。电子电路在开机时会产生较大的浪涌电流,容易对元器件造成损坏,使用NTC可以防止这种情况的产生,保证电路正常工作。而对于浪涌的保护就需要用到TVS。
有了管理的实现系统,需要管理的运行系统。对电池的管理,分为放电、充电和静置三种过程。静置涉及到温度、安全的管理。充电涉及到充电参数的配置,充电过程的监控,充电过程的温度、电压、电流的保护。放电过程涉及到输出功率的管理,用电规划的管理,使用过程电压、电流、温度的管理。充电放电静置都会需要参考同一个参数,就是剩余可用电量,也叫荷电状态(SOC,stateofCharge)。锂离子电池的放电过程是很复杂的电化学过程,受到很多因素的影响,剩余电量的估算十分困难,困难主要来自如下几个方面:一是电池的容量不固定,在完全相同的经历和状态参数下,电池的容量不是固定的;二是电池老化无法确定,电池的老化无法精确的随时标定,电池组内的分散程度也无法精确随时标定;三是使用过程的随机性。文献对于各种SOC的估算方法进行了介绍。锂离子电池组在使用过程中,即使单节电池的性能再优越,单体之间也存在不一致,电池组在使用过程中也会使其特性产生变化,目前对电池组在使用过程中单体间出现分散性的现象,并无有效的解决办法,因此需要外部来解决各单节锂电池在电池组中的平衡问题。锂电池BMS的模块化设计使得系统升级和维护变得更加便捷。
锂电池BMS的定期维护保养清洁:定期清洁BMS的外壳和连接器,确保其正常工作。使用软布擦拭,避免使用化学溶剂。紧固:定期检查BMS的连接器和固定螺丝,确保其紧固可靠。如有松动及时拧紧。电池均衡:锂电池组中的每个电池单体在使用过程中会出现不均衡的情况,BMS需要进行均衡充放电操作,以确保每个电池单体的电压和容量均衡。定期进行电池均衡操作,确保锂电池组的性能和寿命。电池容量测试:定期对锂电池组进行容量测试,以评估其剩余容量和健康状况。根据测试结果,及时调整BMS的参数和策略。软件升级:BMS的软件需要定期升级,以修复bug、改进性能和添加新功能。定期检查BMS的软件版本,如有更新及时升级。电池更换:锂电池组的寿命有限,需要定期更换。在更换电池时,需要重新校准BMS的参数和策略,以适应新电池的特性。在充电过程中,锂电池BMS起到保护作用,防止电池过充导致损坏。杭州AGV锂电池BMS开发
锂电池BMS的未来发展趋势是更加智能化、集成化和网络化。广州吸尘器锂电池BMS标准
锂电池BMS均衡管理的必要性来自于电池的生产和使用的不一致性。从生产角度看,每块电池都有自己的生命周期和特性,没有一模一样的两块电池,由于隔膜、阴极、阳极等材料的不一致,不同电池的容量也不能完全一致。如组成一个48V/20AH电池组的各电芯,其压差、内阻等的一致性指标,均有一定范围内的差异。从使用角度来看,在电池充放电的过程中,电化学反应的过程中是永远不可能一致的。即使是同一块电池包,也会因为温度、磕碰度不同造成电池充放量不同,从而导致电芯容量不一致。因此,电池就需要均被动均衡和主动均衡。即设定一对启动和结束均衡的阈值:比如,一组电池中,单体电压极值与这组电压平均值的差值达到50mV时启动均衡,5mV结束均衡。广州吸尘器锂电池BMS标准