EMS(能量管理系統(tǒng),EnergyManagementSystem)是整個系統(tǒng)中重要的關(guān)鍵部件,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。電池包一般是由電池模組、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)件組成。兩輪車BMS電池管理系統(tǒng)工廠
鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,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)生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),造成電池的損壞。鋰電池BMS電池管理芯片兩輪電動車BMS 行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動車電池保護板分為硬件板與軟件板。
開路電壓法估算電池SOC;鉛酸蓄電池的SOC與其開路電壓(OCV)之間存在近似線性關(guān)系,基于電池OCV的方法是,當電池與負載斷開時間超過兩小時時,電池的OCV與SOC成正比。然而,如此長的斷開時間對于電池來說可能太長而無法實現(xiàn)。與鉛酸電池不同,鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關(guān)系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關(guān)系如圖所示。OCV與SOC的關(guān)系是通過對鋰離子電池施加脈沖負載,然后讓電池達到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同,因此需要測量OCV-SOC的關(guān)系,以準確估算SOC。
電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動汽車和混合動力汽車中必不可少,必須對電池進行檢測,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,延長使用壽命,保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高,電池內(nèi)部化學物質(zhì)活性強。當電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時,極有可能出現(xiàn)電池損壞,極端情況下,還會導致起火。因此,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時監(jiān)控鋰電池的電壓,電流等參數(shù),一旦超過事先設(shè)定的閾值,則直接關(guān)斷電池主回路。電池管理系統(tǒng)BMS是電動車的關(guān)鍵要素。BMS保護板的被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實現(xiàn)整體的均衡。
BMS電池保護板也可以按照電芯材料來區(qū)分。不同的電芯材料,放電截止電壓和充電截止電壓是不一樣的。因此,所使用的保護板也是不一樣的,最常見的就是三元保護板和磷酸鐵鋰保護板,一般三元電芯電壓范圍為2.7-4.2v,而磷酸鐵鋰則是2.5-3.6v。保護板的電流保護,一方面是防止充電電流太大,另一方面是防止放電電流太大。過大的電流,會傷害電池,也可能燒壞保護板自身。首先,保護板有一個基本的關(guān)鍵參數(shù):放電電流和充電電流。該電流是保護板的持續(xù)放電或者充電電流,它表示了保護板自己的載流能力,和電池無關(guān)。除了該參數(shù)以外,保護板還有一對電流參數(shù),即充電保護電流和放電保護電流。顧名思義,就是在充電或者放電過程中,電流超過該值的大小就關(guān)斷。同之前的道理一樣,電流的保護也是有延時的,不過電流保護的恢復是自動的,只要電流減小就會自動恢復。BMS硬件保護板的主要功能包括幾個方面。BMS研發(fā)
鋰電池BMS保護板的過充保護:場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān),當Q1或Q2的G極電壓大于1V時,開關(guān)管導通。兩輪車BMS電池管理系統(tǒng)工廠
遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過BMS電池管理系統(tǒng)實時采集電池組電池信息并實時地將采集的電池信息發(fā)送到Server服務(wù)器端,用戶可以通過主控制終端和移動客戶端實時地獲知電池組的電池信息,實現(xiàn)對BMS電池管理系統(tǒng)的實時的遠程監(jiān)控,無需現(xiàn)場進行檢測操作,減少了大量人員監(jiān)管的投入,減輕了電池組的維護難度,充分節(jié)省了人力資源、時間與生產(chǎn)成本。而且,控制模組采用分離元件搭建,可以有效地控制電池組與電氣設(shè)備回路的通斷狀態(tài),能夠充分提高產(chǎn)品性能與效率,并減少產(chǎn)品的體積與生產(chǎn)成本。兩輪車BMS電池管理系統(tǒng)工廠