在組成結構上,BMS 分為硬件與軟件兩大部分。硬件包含主控單元,通常由微控制器(MCU)或數字信號處理器(DSP)擔當,負責數據處理與指令發(fā)出;電壓、電流、溫度采集電路,分別用于采集對應參數;保護電路在異常時切斷電路;均衡電路實現電池電量平衡;通信接口電路支持多種通信協議,保障數據傳輸。軟件涵蓋底層驅動軟件,負責硬件交互;電池管理算法,如 SOC 估算、SOH 評估、均衡及充放電控制算法等,是 BMS 重心;通信協議棧保障通信順暢;用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面。BMS中的電池均衡管理是什么?電摩BMS電池管理系統設計
均衡管理具有不可忽視的重要性。它能夠延長電池組的使用壽命,通過均衡操作,讓電池組中各單體電池的充放電深度基本保持一致,防止個別電池因過度充放電而加速老化,進而有效延長整個電池組的使用時長。同時,可提高電池組性能,均衡后的電池組能夠輸出更為穩(wěn)定的電壓和電流,減少因電池不一致性導致的能量損失和功率下降,提升電池組的整體性能與效率。另外,還能增強安全性,避免因個別電池過充過放引發(fā)鼓包、燃燒甚至危險等嚴重安全問題,切實提高電池組的安全性與可靠性 。光伏BMS電池管理系統保護方案沒有BMS的電池組可能會面臨電池性能下降、壽命縮短、安全隱患增加等問題。
電壓監(jiān)測:精確測量電池組中每個單體電池的電壓,以及電池組的總電壓。通過對單體電池電壓的監(jiān)測,可以及時發(fā)現電池組中電壓異常的電池,如過充、過放或電壓不均衡等情況。電流監(jiān)測:實時監(jiān)測電池組的充放電電流,以便準確計算電池的充放電電量,進而評估電池的剩余容量(SOC)。同時,通過監(jiān)測電流還可以判斷電池組的工作狀態(tài),如是否存在過流、短路等故障。溫度監(jiān)測:在電池組中布置多個溫度傳感器,實時監(jiān)測電池組的溫度分布情況。由于電池的性能和安全性與溫度密切相關,過高或過低的溫度都會影響電池的壽命和充放電效率,甚至可能引發(fā)安全事故,因此溫度監(jiān)測對于保證電池組的安全穩(wěn)定運行至關重要。
在均衡策略方面,有基于電壓的均衡策略,該策略以電池單體的電壓作為均衡判斷依據,當電池組中單體電池電壓差異超過設定閾值時,啟動均衡電路進行均衡,實現相對簡便,但未直接考量電池的 SOC 情況,可能出現電壓均衡而 SOC 不均衡的現象?;?SOC 的均衡策略,則通過精確估算電池單體的 SOC,依據 SOC 差異實施均衡。此策略能更精確反映電池實際荷電狀態(tài),實現真正的電量均衡,然而 SOC 估算的準確性會對均衡效果產生影響,需要更為復雜的算法與硬件支持。還有混合均衡策略,它綜合結合電壓和 SOC 兩種參數進行均衡判斷,多方位考慮了電池的電壓和實際荷電狀態(tài),能更完善地實現電池組的均衡管理,提升均衡的準確性與有效性,只是算法較為復雜,對 BMS 的計算能力和硬件性能要求頗高。BMS的發(fā)展趨勢是向智能化、網絡化、集成化方向發(fā)展,提高電池組的性能、安全性和可靠性。
在儲能系統中,儲能電池只與高壓儲能變流器交互,變流器從交流電網取電,給電池組充電,或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉換到交流電網。儲能系統的通信、電池管理系統主要與變流器和儲能電站調度系統有信息交互關系。另一方面,電池管理系統向變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息,確定高壓電力交互狀況,另一方面,電池管理系統向儲能電站的調度系統PCS發(fā)送較詳盡的監(jiān)視信息。電動汽車BMS在高壓下與電動機和充電機有能量交換關系的通信方面,與充電機在充電過程中有信息交互,在所有應用過程中與整車控制器有較詳細的信息交互。在儲能系統中,BMS負責監(jiān)控電池的狀態(tài),確保電池的安全運行,并與儲能監(jiān)控系統通信,實現對電池的管理。硬件BMS方案定制
BMS通過監(jiān)測電池溫度并采取散熱或加熱措施,使電池工作在適當溫度范圍內。電摩BMS電池管理系統設計
BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫,電池管理系統。是配合監(jiān)控儲能電池狀態(tài)的裝置,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。一般BMS表現為一塊電路板,即BMS保護板,或者一個硬件盒子。BMS保護板或者BMS保護盒子通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,通過對系統狀態(tài)的實時監(jiān)控,達到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結構件、BMS保護板等組件組成,其中電池組是由一系列單體電芯組合而來,通常單體電芯電壓、容量都較低,如果想得到更高電壓平臺和更大容量的電池包,就需要多個電芯組合。電摩BMS電池管理系統設計