近年來,隨著下游通訊、儲能、工控、新能源汽車等領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展,對BMS電池管理芯片產(chǎn)品的性能要求不斷提升,推動著電池管理芯片不斷向高精度方向發(fā)展。BMS電池管理芯片的精度越高,對電池的安全及壽命越有保障。而低功耗,是更大限度延長電池運行時間的關(guān)鍵。在精度方面,電壓采樣精度過去一般是±50mV,2022年看到大多國產(chǎn)廠商的BMS電池管理芯片電壓采樣精度已經(jīng)提高到了±20mV,甚至有一些國產(chǎn)廠商已經(jīng)做到國外廠商的±10mV,例如必易微面向鋰電儲能、動力電源、電動工具應(yīng)用,發(fā)布的KP620x0系列BMS電池管理芯片,就已經(jīng)做到了10mV的電壓采樣精度。鋰電池需要配備一套具有針對性的電池管理系統(tǒng)。廣西AGV電池BMS原理
鋰電池BMS的電路結(jié)構(gòu)。鋰電池BMS的電路結(jié)構(gòu)包括:1.電池組:由多個鋰電池串聯(lián)組成,電池組的電壓和容量決定了BMS的設(shè)計參數(shù)。2.電池管理芯片:負責監(jiān)測電池的充放電狀態(tài)、溫度、電流、電壓等參數(shù),并控制電池的保護和均衡充電。3.保護電路:包括過充保護、過放保護、短路保護、溫度保護等,用于保護電池的安全性能和使用壽命。4.均衡充電電路:用于實現(xiàn)電池組中每個電池的電壓均衡。5.通信接口:用于與電池管理系統(tǒng)(BMS)進行通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。鋰電池BMS的實現(xiàn)方法。鋰電池BMS的實現(xiàn)方法包括:1.單片機實現(xiàn):采用單片機控制電池管理芯片和保護電路,實現(xiàn)對電池的監(jiān)測和控制。2.模擬電路實現(xiàn):采用模擬電路實現(xiàn)對電池的監(jiān)測和控制,包括電壓比較器、溫度傳感器、電流傳感器等。3.混合實現(xiàn):采用單片機和模擬電路相結(jié)合的方式,實現(xiàn)對電池的監(jiān)測和控制。4.專i用芯片實現(xiàn):采用專i用的電池管理芯片和保護芯片,實現(xiàn)對電池的監(jiān)測和控制。佛山專業(yè)BMS價格2023年BMS電池管理芯片發(fā)展趨勢。
均衡管理。均衡管理的必要性來自于電池的生產(chǎn)和使用的不一致性。從生產(chǎn)角度看,每塊電池都有自己的生命周期和特性,沒有一模一樣的兩塊電池,由于隔膜、陰極、陽極等材料的不一致,不同電池的容量也不能完全一致。如組成一個48V/20AH電池組的各電芯,其壓差、內(nèi)阻等的一致性指標,均有一定范圍內(nèi)的差異。從使用角度來看,在電池充放電的過程中,電化學(xué)反應(yīng)的過程中是永遠不可能一致的。即使是同一塊電池包,也會因為溫度、磕碰度不同造成電池充放量不同,從而導(dǎo)致電芯容量不一致。因此,電池就需要均被動均衡和主動均衡。即設(shè)定一對啟動和結(jié)束均衡的閾值:比如,一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到50mV時啟動均衡,5mV結(jié)束均衡。
告警和保護。在電池出現(xiàn)異常狀態(tài)時,BMS可以向平臺進行告警并進行保護電池并采取相應(yīng)的處理措施,同時,會將異常告警信息發(fā)送至監(jiān)控管理平臺并生成不同等級的告警信息。如,溫度過熱時,BMS會直接斷開充放電回路,進行過熱保護,并向后臺發(fā)出告警。鋰電池主要會針對以下問題發(fā)出告警:過充:單體過壓、總電壓過壓、充電過流;過放:單體欠壓、總電壓欠壓、放電過流;溫度:電芯溫度過高、環(huán)境溫度過高、MOS溫度過高、電芯溫度過低、環(huán)境溫度過低;狀態(tài):水浸、碰撞、倒置等。BMS鋰電池管理系統(tǒng)為電池電芯“妙手回春”!
由于電池的BMS系統(tǒng)復(fù)雜,衍生出多種類的BMS電池管理芯片,專門負責BMS電池管理系統(tǒng)的各種細分工作。目前市場上的BMS電池管理芯片種類,主要分為電池保護芯片、電池計量芯片、充電管理芯片、模擬前端AFE電池采樣芯片以及電池均衡芯片。而國產(chǎn)本土廠商在過去大多是布局單種類的BMS電池管理芯片,同時布局并實現(xiàn)3種BMS電池管理芯片量產(chǎn)的廠商非常之少。電子發(fā)燒友在先前的BMS電池管理芯片產(chǎn)業(yè)分析報告中,對國內(nèi)18家企業(yè)涉足的BMS電池管理芯片種類進行整理發(fā)現(xiàn),這18家企業(yè)中有三種以上及三種BMS電池管理芯片的有4家,兩種BMS電池管理芯片的企業(yè)有9家,一種BMS電池管理芯片的企業(yè)有5家。相較過去幾年,從事兩種及兩種以上BMS電池管理芯片業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量已經(jīng)有明顯地增加。BMS主要作用是為了能夠提高電池的利用率,防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電,延長電池的使用壽命。廣西AGV電池BMS原理
解析鋰電池保護板BMS為什么要均衡?廣西AGV電池BMS原理
電池管理系統(tǒng)BMS測量電芯電壓、溫度和電池電流的控制參數(shù)。典型電芯單元的標稱電壓為3.6V,更大充電結(jié)束電壓為4.2V,更小放電結(jié)束電壓為2.5V。高放電(<2.5V)會導(dǎo)致不可逆的損壞,如容量損失和自放電增加。過電壓(>4.2V)會引發(fā)自燃,存在安全隱患。容量損失主要是在充電過程中溫度和電壓過高造成的。如果使用得當,一塊標準電池在損耗20%的初始容量之前,可以使用500到1000次循環(huán)。監(jiān)測電池電壓、電流和溫度可以預(yù)測電池的充電狀態(tài)(stateofcharge,SOC)和健康狀態(tài)(stateofhealth,SOH)。SOC描述了與電池最大容量相比的當前荷電狀態(tài)。SOH描述了與新電池相比的當前健康狀態(tài)。這兩個參數(shù)對于確保車輛的功能狀態(tài)(stateoffunction,SOF)都很重要(圖14.2)。這對司機來說是至關(guān)重要的信息:車輛是否會到達目的地,或者電池是否需要提前充電。計算這些參數(shù)有三種方法。廣西AGV電池BMS原理