目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集,適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),一般常見(jiàn)于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中,如電動(dòng)工具、機(jī)器人(搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人)、IOT智能家居(掃地機(jī)器人、電動(dòng)吸塵器)、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車(電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等)、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語(yǔ)五花八門,不同的公司,不同的叫法。動(dòng)力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲(chǔ)能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大,多數(shù)都是三層架構(gòu),在從控、主控之上,還有一層總控。 通過(guò)平衡管理,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能。鉛酸改鋰電池BMS保護(hù)板
均衡是BMS中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),你是不是遇到過(guò)因?yàn)槟骋还?jié)電芯電壓異常導(dǎo)致電池包使用容量變少的問(wèn)題問(wèn)題,BMS是遵循短板效應(yīng)的,因?yàn)槟骋还?jié)電芯的電壓比較低會(huì)導(dǎo)致SOX的估算直接不準(zhǔn),明明其他電芯還有電,但是確有勁無(wú)處使,對(duì)電池包的影響還是非常大的。關(guān)于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說(shuō)了。當(dāng)前的均衡控制策略中,有以單體電壓為控制目標(biāo)參數(shù)的,也有人提出應(yīng)該用SOC作為均衡控制目標(biāo)參數(shù)。以單體電壓為例:首先設(shè)定一對(duì)啟動(dòng)和結(jié)束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達(dá)到30mV時(shí)啟動(dòng)均衡,5mV結(jié)束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計(jì)算平均值,再計(jì)算每個(gè)單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個(gè)差值達(dá)到了30mV,BMS就需要啟動(dòng)均衡程序;在均衡過(guò)程中持續(xù)步驟2,直到差值都小于5mV,結(jié)束均衡。電摩BMS電池管理系統(tǒng)品牌如果需要更高級(jí)的電池管理策略,對(duì)靈活性和升級(jí)能力有更高要求,那么軟件BMS板可能更為合適。
嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵,是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP 處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)。電池管理芯片通常以SoC的形式,直接在片內(nèi)處理器中嵌入軟件代碼,通過(guò)軟硬件無(wú)縫結(jié)合,靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、計(jì)量、控制、通訊等功能,把過(guò)去許多需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題集中在芯片設(shè)計(jì)中解決,從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高集成度,降低系統(tǒng)功耗,提高可靠性。
鋰電池過(guò)充過(guò)放的本質(zhì):充電時(shí),鋰離子從正極板脫嵌,通過(guò)電解液嵌入到負(fù)極板上;放電時(shí),鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過(guò)程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過(guò)程。充電時(shí),隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的收縮;放電時(shí),隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的膨脹。過(guò)充時(shí),正極晶格會(huì)產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負(fù)極會(huì)形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過(guò)放時(shí),正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過(guò)度膨脹,也會(huì)破壞電池的物理結(jié)構(gòu),造成電池的損壞。電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要職責(zé)包括監(jiān)控、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。
電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要職責(zé)包括監(jiān)控、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。硬件BMS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組件的整合。與之相對(duì),軟件保護(hù)板BMS則采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式。與硬件版相比,軟件版更注重算法、控制邏輯和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)化。在選擇硬件或軟件BMS保護(hù)板時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和預(yù)算來(lái)做出權(quán)衡。如果是對(duì)基本功能的要求較高,且成本預(yù)算較為有限,BMS硬件保護(hù)板可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。而如果需要更高級(jí)的電池管理策略,對(duì)靈活性和升級(jí)能力有更高要求,那么軟件BMS板可能更為合適。 BMS電池保護(hù)板也可以按照電芯材料來(lái)區(qū)分。兩輪車BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
如果是對(duì)基本功能的要求較高,且成本預(yù)算較為有限,BMS硬件保護(hù)板可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。鉛酸改鋰電池BMS保護(hù)板
電池保護(hù)板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大,主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過(guò)多消耗電池電量,如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護(hù)作用,但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來(lái)源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),特別是mos部分,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡),特別是帶軟件的保護(hù)板,功能更是異常豐富,比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點(diǎn),就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。 鉛酸改鋰電池BMS保護(hù)板
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