兩輪電動(dòng)車BMS行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動(dòng)車電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。所謂硬件板,就是保護(hù)板上沒(méi)有可以進(jìn)行編程的芯片,只是按照特定的線路進(jìn)行連接,保護(hù)板的參數(shù)是固定的。這一類保護(hù)板一般成本較低,功能簡(jiǎn)單,很難實(shí)現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上,加了可以編程的芯片,因此這類保護(hù)板除了實(shí)現(xiàn)基本功能以外,還能實(shí)現(xiàn)很多特殊的功能。只要通過(guò)修改程序和添加外設(shè),基本可以實(shí)現(xiàn)任何功能。比如遠(yuǎn)程引爆車輛中的鋰電池。兩輪電動(dòng)車鋰電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。鋰電池保護(hù)板定制
電池保護(hù)系統(tǒng)中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當(dāng)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(shí),可以供應(yīng)閾值的功率而不傷害電池;在剎車時(shí),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(guò)程中不會(huì)因?yàn)榍穳夯蛘哌^(guò)流而失去動(dòng)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(shí),彼此間SOC相差很小(一般小于2%);但當(dāng)SOC很低時(shí),可能會(huì)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(guò)放電壓,SOP必須精確地估算出下一時(shí)刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率,以限制對(duì)電池的使用從而保護(hù)電池。同理,動(dòng)能回收需要計(jì)算好的SOP保證電壓比較高的某節(jié)電芯不會(huì)進(jìn)入過(guò)充保護(hù),也不能進(jìn)入過(guò)流保護(hù)。移動(dòng)儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板軟件開(kāi)發(fā)BMS電池智保護(hù)板,通過(guò)整合智能終端、電池保護(hù)板和電池管理平臺(tái),構(gòu)建了新一代智能電池管理系統(tǒng)。
儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板廠商一般從動(dòng)力電池保護(hù)板發(fā)展而來(lái),因此,很多設(shè)計(jì)和名詞有歷史沿革比如動(dòng)力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因?yàn)殡娦臼且粋€(gè)電化學(xué)的過(guò)程,多個(gè)電芯組成一個(gè)電池,由于每個(gè)電芯特性,無(wú)論制造多精密,隨使用時(shí)間,環(huán)境,各個(gè)電芯都會(huì)存在誤差與不一致的地方,故電池管理系統(tǒng),就是通過(guò)有限的參數(shù),去評(píng)估當(dāng)前電池的狀態(tài),有點(diǎn)像中醫(yī)看病,通過(guò)表征,看你得了啥病,不是西醫(yī),需要一些理化分析,人體的理化分析就像電池的電化學(xué)特性,可以通過(guò)大型試驗(yàn)儀器去測(cè)量,但是嵌入式系統(tǒng)很難去評(píng)估電化學(xué)的一些指標(biāo),故電池保護(hù)板就是一個(gè)老中醫(yī)。
電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。電池保護(hù)板的4種電池管理芯片有效解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問(wèn)題,以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,延長(zhǎng)電池使用壽命。芯查查顯示,國(guó)內(nèi)電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業(yè),在營(yíng)業(yè)收入及產(chǎn)品型號(hào)種類上差異懸殊。各種電池保護(hù)板芯片的作用:電池充電芯片通過(guò)調(diào)節(jié)電池充電的電壓、電流和時(shí)間等參數(shù),確保電池充電安全高效。電池電量計(jì)芯片根據(jù)電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時(shí)間和速度。電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電量、溫度、狀態(tài)等,并提供相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和警示。安全保護(hù)芯片的功能包括過(guò)熱保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、短維持保護(hù)等,確保電池充電安全。鋰電池硬件保護(hù)板指的是完全基于硬件實(shí)現(xiàn)的電池管理系統(tǒng),其設(shè)計(jì)注重電路和傳感器等硬件的組合。
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等,具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略仍然是市場(chǎng)的主流選擇。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司新推出了家儲(chǔ)BMS保護(hù)板。鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)
均衡電流和均衡起控點(diǎn)也是鋰電池保護(hù)板的重要參數(shù)。鋰電池保護(hù)板定制
按照拓?fù)浞诸?,BMS可以分為集中式BMS、模塊式BMS、主從式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是將整個(gè)BMS封裝在一個(gè)裝置內(nèi),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、安全隱患大。2、模塊式BMS是將BMS分成多個(gè)相同的子模塊,每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一部分電池的監(jiān)控和管理,優(yōu)點(diǎn)是線束距離短、易于擴(kuò)展,缺點(diǎn)是需要額外的導(dǎo)線、成本較高。3、主從式BMS是將BMS分成主控單元和從控單元,主控單元負(fù)責(zé)計(jì)算、預(yù)測(cè)、決策、通信等功能,從控單元負(fù)責(zé)測(cè)量電池的狀態(tài),優(yōu)點(diǎn)是功能分明、成本較低,缺點(diǎn)是通信速度受限。4、分布式BMS是將BMS分成多個(gè)不同的模塊,如從控單元、高壓管理單元、電池狀態(tài)指示單元等,每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一部分功能,并通過(guò)總線與主控單元通信,優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、支持大容量電池系統(tǒng),缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。鋰電池保護(hù)板定制