SOC的重要性是防止電池損壞:將SOC保持在20%至80%之間,電動汽車BMS可防止電池過度磨損,延長SOH、容量和運行壽命。BMS還依靠準確的SOC讀數來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風險。性能優化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現較好性能。盡管根據電池化學成分和設計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數電動汽車電池都能在20%至80%SOC范圍內實現高效的電力傳輸和強勁的加速性能。估算行駛里程:SOC直接影響電動汽車的行駛里程,這對有效和安全的行程規劃至關重要。優化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費,同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數來調節電動汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術來保護電池壽命。它還能在動態充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,從而優化調整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。BMS鋰電池保護板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監視芯片、電池保護芯片。電動摩托車BMS電池管理系統保護方案
BMS保護板的被動均衡技術。顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,從而實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的有效利用。電動摩托車BMS電池管理系統保護方案在新能源汽車中,BMS需要滿足高功率充放電、迅速響應和高安全性要求。
什么是電池荷電狀態(SOC)?電池荷電狀態(SOC)是電池管理的一個重要指標,尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預測電池的性能和使用壽命至關重要。測量電池的充電狀態并不是一項簡單的任務,有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計數等。確定電動汽車電池SOC的技術各不相同,主分為開路電壓法,庫侖計數法,基于模型的方法幾種。
在儲能系統中,BMS(電池管理系統,BatteryManagementSystem)對電池的基本參數進行測量,包括電壓、電流、溫度等,同時根據系統中的控制策略,控制電池的電壓及電流,同時根據電池的溫度做出不同的策略調整,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命。除了監控電池的基本信息以外,BMS還需要根據采集到電池的相關信息,根據系統的算法,計算分析電池的SOC(電池剩余容量)和SOH(電池健康狀態),評估當前系統的剩余電量、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,保證電池的安全性及可靠性;在工商業儲能領域,BMS不僅可以確保設備的穩定運行,還可以在電力需求高峰時提供額外的電力,幫助企業節省成本。BMS是儲能電池系統的中心子系統之一。
BMS系統保護板的優勢:提高電池壽命:通過實時監測和保護電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統保護板能夠有效延長電池的使用壽命。增強安全性:BMS系統保護板在預防過充、過放、短路等問題方面發揮著重要作用,有效降低了電池損壞甚至起火的風險,保障了用戶的人身和財產安全。優化性能:通過平衡管理,BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差不大,從而提高整個電池組的充放電性能,使電動車的動力輸出更加穩定和高效。BMS實時采集、處理、存儲電池模組運行過程中的重要信息,并且與外部設備如整車控制器進行交換信息。電動摩托車BMS電池管理系統保護方案
在儲能系統中,BMS更注重電池的長期穩定性和能量管理效率。電動摩托車BMS電池管理系統保護方案
鋰電池BMS保護板的過充保護:場效應管Q1、Q2可等效為兩只開關,當Q1或Q2的G極電壓大于1V時,開關管導通。導通開關管的D、S間內阻很小(數十毫歐姆),相當于開關閉合;當G極電壓小于0.7V時,開關管截止,截止的開關管的D、S極間的內阻很大(幾兆歐姆),相當于開關斷開。電池包充電時,當鋰動力電池包通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯兩端的電壓將逐漸升高,當電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過充保護電壓)時,控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態,控制IC將使Q2截止,此時電芯的B一極與保護電路的P-端之間處于斷開狀態并保持,即電芯的充電回路被切斷,停止充電。電動摩托車BMS電池管理系統保護方案