新能源BMS管理

EMS（能量管理系統(tǒng)，EnergyManagementSystem）是整個(gè)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(jìn)行及時(shí)的分析和判斷，將分析的控制信息反饋至BMS，對(duì)系統(tǒng)的策略進(jìn)行控制，EMS的控制策略對(duì)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(zhǎng)，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益自然也就越大，同時(shí)會(huì)BMS反饋回來(lái)的電池異常信息及時(shí)判斷和控制，及時(shí)切斷和控制異常電池，保護(hù)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性起到關(guān)鍵作用。PCS（儲(chǔ)能變流器，PowerControlSystem）又稱(chēng)雙向儲(chǔ)能逆變器，可控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換，在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)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(guò)通訊接收后臺(tái)控制指令，根據(jù)功率指令的符號(hào)及大小控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)有功功率及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。PCS控制器通過(guò)CAN接口與BMS通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電，確保電池運(yùn)行安全。儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。新能源BMS管理

充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開(kāi)關(guān)模式、線性模式和開(kāi)關(guān)電容模式。開(kāi)關(guān)模式效率高，適用于大電流應(yīng)用，且應(yīng)用較靈活，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為降壓、升壓或升降壓架構(gòu)，常用的快充方案通常都是開(kāi)關(guān)模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品，對(duì)充電電流、效率要求不高，通常不高于1A, 但對(duì)體積、成本則有較高要求。開(kāi)關(guān)電容模式可以做到高達(dá)97%以上的效率，但由于架構(gòu)的原因，其輸出電壓與輸入電壓通常成一個(gè)固定的比例關(guān)系，實(shí)際應(yīng)用中通常與開(kāi)關(guān)型充電管理芯片配合使用。光伏BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)BMS保護(hù)板也可以按照串?dāng)?shù)和持續(xù)放電電流大小來(lái)分。

    兩輪電動(dòng)車(chē)BMS行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動(dòng)車(chē)電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。所謂硬件板，就是保護(hù)板上沒(méi)有可以進(jìn)行編程的芯片，只是按照特定的線路進(jìn)行連接，保護(hù)板的參數(shù)是固定的。這一類(lèi)保護(hù)板一般成本較低，功能簡(jiǎn)單，很難實(shí)現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上，加了可以編程的芯片，因此這類(lèi)保護(hù)板除了實(shí)現(xiàn)基本功能以外，還能實(shí)現(xiàn)很多特殊的功能。只要通過(guò)修改程序和添加外設(shè)，基本可以實(shí)現(xiàn)任何功能。比如遠(yuǎn)程引爆車(chē)輛中的鋰電池。

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。BMS系統(tǒng)具有模擬信號(hào)檢測(cè)上報(bào)，故障告警、上傳存儲(chǔ)，電池保護(hù)，參數(shù)設(shè)置；被動(dòng)均衡，SOC標(biāo)定、信息交互等。

    造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有：1）正極材料的溶解：正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少，溶解的正極材料游離到負(fù)極時(shí)會(huì)造成負(fù)極界面膜的不穩(wěn)定，被破壞的界面膜再形成時(shí)會(huì)消耗鋰離子，造成鋰離子的減少。2）正極材料的相變化：鋰離子在電極間正常脫嵌時(shí)，總會(huì)伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化，結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變，影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸，造成容量衰減。3）電解液的分解：在鋰離子電池充電過(guò)程中，電解液對(duì)含碳電極具有不穩(wěn)定性，因此會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑，對(duì)電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4）過(guò)充電：電池在過(guò)充電時(shí)，不僅會(huì)造成負(fù)極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失，消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失，還會(huì)有安全隱患。5）界面膜的形成：界面膜（SEI膜）的形成會(huì)消耗鋰離子，一般發(fā)生在起初的幾次充放電時(shí)。6）集流體的腐燭：鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅，兩者的腐蝕會(huì)在表面形成膜，電池內(nèi)阻增大，放電效率下降，繼而造成電池壽命衰減。 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。中穎BMS保護(hù)板

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。新能源BMS管理

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(kāi)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。新能源BMS管理