工商業儲能系統以及儲能電站系統主要由電池系統、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構成。儲能電池是儲能系統的關鍵組成部分,它儲存能量以備需要時使用,不同種類的電池具有不同的特點和適用性。電池由固定數量的鋰電池組成,這些鋰電池在框架內串聯和并聯,形成一個模塊。然后將模塊堆疊并組合形成電池架。電池架可以串聯或并聯,以達到電池儲能系統所需的電壓和電流。電池組的設計和配置需要綜合考慮能量、功率、循環壽命和成本等關鍵參數,以便保證其安全性、可靠性和性價比 BMS總成包括電池組、線束、結構件、BMS保護板等組件組成。移動儲能BMS電池管理系統云平臺開發
相比System-side電量計,Pack-side電量計芯片直接采樣電芯電壓,電壓更準確,有利于提高電量計量、充電以及保護精度;Pack-side采用可集成加密認證算法的電量計,綜合成本更低;Pack-side電池保護板PCM電壓、電流、溫度校準更容易,項目開發周期更短;Pack-side電量計面對可插拔電池時RAM數據不丟失,數據更準確。電池計量芯片屬數模混合信號芯片,涉及計量算法、AFE/ADC及計算電路等,關鍵技術體現在計量精度、管理電池串數、平臺電壓、功耗水平等。其中AFE自帶ADC,可以進行模數轉換,但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能實現電量計功能。
三輪車BMS電池管理芯片兩輪電動車BMS 行業內成為兩輪電動車電池保護板分為硬件板與軟件板。
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。
充電管理芯片根據工作模式可分為開關模式、線性模式和開關電容模式。開關模式效率高,適用于大電流應用,且應用較靈活,可根據需要設計為降壓、升壓或升降壓架構,常用的快充方案通常都是開關模式。線性模式適用于小功率便攜電子產品,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。開關電容模式可以做到高達97%以上的效率,但由于架構的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關系,實際應用中通常與開關型充電管理芯片配合使用。BMS系統保護板能夠實時監測電池的電壓、電流、溫度等關鍵參數,確保電池在安全的工作范圍內運行。
測量電池容量的理想方法是庫侖計數法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,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。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器: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雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可有效量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計數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。 儲能BMS均衡技術主要是指電池管理系統BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術。高科技BMS電池管理芯片
BMS實時采集、處理、存儲電池模組運行過程中的重要信息,與外部設備如整車控制器交換信息。移動儲能BMS電池管理系統云平臺開發
電池保護系統中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當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,可以供應閾值的功率而不傷害電池;在剎車時,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程中不會因為欠壓或者過流而失去動力。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時,彼此間SOC相差很小(一般小于2%);但當SOC很低時,可能會出現某節電芯電壓急速下降的情況。為了保證每一節電芯電壓始終不低于過放電壓,SOP必須精確地估算出下一時刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率,以限制對電池的使用從而保護電池。同理,動能回收需要計算好的SOP保證電壓比較高的某節電芯不會進入過充保護,也不能進入過流保護。 移動儲能BMS電池管理系統云平臺開發