庫侖計數(shù)法是測量電池容量的理想方法,即通過測量一段時間內(nèi)流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總?cè)萘?(放電電流-充電電流)*時間根據(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:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經(jīng)分流器并產(chǎn)生電壓降,然后進行測量。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。庫侖測量涉及的計算相當復(fù)雜,主要由微控制器完成。庫侖計數(shù)法是一種安培小時積分法,可有效量化一段時間內(nèi)的電量,提供動態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關(guān)系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計數(shù)法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。BMS的標準化、模塊化也是一個重要的發(fā)展方向。鋰電池BMS系統(tǒng)
EMS(能量管理系統(tǒng),EnergyManagementSystem)是整個系統(tǒng)中重要的部件,EMS承接BMS反饋的相關(guān)電池信息,進行及時的分析和判斷,將分析的控制信息反饋至BMS,對系統(tǒng)的策略進行控制,EMS的控制策略對電池系統(tǒng)的衰減速率和循環(huán)壽命起到重要的作用,系統(tǒng)的循環(huán)壽命越長,所帶來的經(jīng)濟收益自然也就越大,同時會BMS反饋回來的電池異常信息及時判斷和控制,及時切斷和控制異常電池,保護整個儲能系統(tǒng),對整個儲能系統(tǒng)的安全性起到關(guān)鍵作用。PCS(儲能變流器,PowerControlSystem)又稱雙向儲能逆變器,可控制蓄電池的充電和放電過程,進行交直流的變換,在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負荷供電。PCS由DC/AC雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS控制器通過通訊接收后臺控制指令,根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電,實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊,獲取電池組狀態(tài)信息,可實現(xiàn)對電池的保護性充放電,確保電池運行安全。便攜式電源BMS價錢BMS的標準化、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向。
BMS系統(tǒng)保護板的功能:電池充放電狀態(tài)監(jiān)測:BMS系統(tǒng)保護板能夠?qū)崟r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)運行。過充與過放保護:當電池充電時,如果電壓超過設(shè)定的安全范圍,BMS系統(tǒng)保護板會立即斷開充電電路,防止電池過充;同樣地,當電池放電時,如果電壓低于設(shè)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。溫度保護:通過溫度傳感器實時監(jiān)測電池的溫度,當溫度過高或過低時,BMS系統(tǒng)保護板會采取相應(yīng)的措施,如降低充電電流或停止充電,以保護電池不受損害。短路保護:BMS系統(tǒng)保護板還具有短路保護功能,當檢測到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時,會立即切斷電源,防止短路造成的損害。平衡管理:對于多節(jié)電池的電動車,BMS系統(tǒng)保護板還能實現(xiàn)電池的平衡管理,確保每節(jié)電池在充放電過程中的壓差不大,從而提高整個電池組的使用壽命和性能。
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(guān)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(yù)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(lǐng)域,BMS不僅可以確保設(shè)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。BMS是儲能電池系統(tǒng)的中心子系統(tǒng)之一。
SOC的重要性是防止電池損壞:通過將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(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險。性能優(yōu)化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運行時可實現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數(shù)電動汽車電池都能在20%至80%SOC范圍內(nèi)實現(xiàn)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(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)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(shù)來調(diào)節(jié)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(shù)來保護電池壽命。它還能在動態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下,確保單個電池的均衡充電,從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。當電池的電壓低于設(shè)定的欠壓指示電壓時,保護板會自動斷電,從而避免發(fā)熱、膨脹等不安全現(xiàn)象發(fā)生。鋰電池BMS系統(tǒng)
BMS的發(fā)展趨勢是向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展,提高電池組的性能、安全性和可靠性。鋰電池BMS系統(tǒng)
BMS系統(tǒng)保護板的功能:電池充放電狀態(tài)監(jiān)測:BMS系統(tǒng)保護板能夠?qū)崟r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)運行。過充與過放保護:當電池充電時,如果電壓超過設(shè)定的安全范圍,BMS系統(tǒng)保護板會立即斷開充電電路,防止電池過充;同樣地,當電池放電時,如果電壓低于設(shè)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。溫度保護:通過溫度傳感器實時監(jiān)測電池的溫度,當溫度過高或過低時,BMS系統(tǒng)保護板會采取相應(yīng)的措施,如降低充電電流或停止充電,以保護電池不受損害。短路保護:BMS系統(tǒng)保護板還具有短路保護功能,當檢測到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時,會立即切斷電源,防止短路損害。平衡管理:對于多節(jié)電池的電動車,BMS系統(tǒng)保護板還能實現(xiàn)電池的平衡管理,確保每節(jié)電池在充放電過程中的壓差較小,從而提高整個電池組的使用壽命和性能。鋰電池BMS系統(tǒng)