深圳智慧動鋰電子股份有限公司(簡稱“智慧動鋰”)是一家專注于鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)及**組件研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè),深耕鋰電池保護(hù)領(lǐng)域十余年,致力于為全球客戶提供安全、高效、智能的鋰電池保護(hù)解決方案。公司總部位于中國科技創(chuàng)新之都深圳,依托完善的產(chǎn)業(yè)鏈資源與自主研發(fā)能力,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲能系統(tǒng)、電動工具、智能家居、消費(fèi)電子等多個領(lǐng)域,并在全球市場建立了良好的口碑。智慧動鋰擁有行業(yè)**的研發(fā)團(tuán)隊(duì),累計(jì)獲得50余項(xiàng)**技術(shù),并通過ISO9001、IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證及UL、CE、RoHS等國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。公司配備全自動化SMT生產(chǎn)線與高精度測試設(shè)備,從原材料篩選到成品老化測試全程嚴(yán)格管控,產(chǎn)品失效率低于,可為客戶提供長達(dá)5年的質(zhì)量保證。 為何必須加裝鋰電池保護(hù)板?怎樣鋰電池保護(hù)板云平臺設(shè)計(jì)
目前鋰電池保護(hù)板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式鋰電池保護(hù)板將所有電芯統(tǒng)一用一個鋰電池保護(hù)板硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場景中,如電動工具、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、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式鋰電池保護(hù)板的各種術(shù)語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池B保護(hù)板多是主從兩層架構(gòu)。儲能電池保護(hù)板則因?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。硬件鋰電池保護(hù)板品牌保護(hù)板與BMS(電池管理系統(tǒng))有何區(qū)別?
鋰電池保護(hù)板的工作原理并不復(fù)雜,卻十分精密。它由微控制器、MOS管、電阻、電容等電子元件共同構(gòu)成,通過實(shí)時監(jiān)測電池的電壓和電流等關(guān)鍵參數(shù),確保電池始終處于安全的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或電流超出設(shè)定的安全范圍,微控制器會迅速響應(yīng),指揮MOS管執(zhí)行相應(yīng)的動作,從而實(shí)現(xiàn)對電池充放電的有效控制。隨著新能源電動汽車、無人機(jī)、移動電源等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,鋰電池保護(hù)板的應(yīng)用場景越來越寬泛。無論是在高海拔地區(qū)的無人機(jī)飛行,還是深海中的水下設(shè)備供電,或是電動汽車的長途行駛,鋰電池保護(hù)板都在默默地發(fā)揮著其至關(guān)重要的作用。它不僅保障了設(shè)備的正常運(yùn)行,更守護(hù)著用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。
按照拓?fù)浞诸?,BMS可以分為集中式BMS、模塊式BMS、主從式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是將整個BMS封裝在一個裝置內(nèi),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、維護(hù)簡單,缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、安全隱患大。2、模塊式BMS是將BMS分成多個相同的子模塊,每個模塊負(fù)責(zé)一部分電池的監(jiān)控和管理,優(yōu)點(diǎn)是線束距離短、易于擴(kuò)展,缺點(diǎn)是需要額外的導(dǎo)線、成本較高。3、主從式BMS是將BMS分成主控單元和從控單元,主控單元負(fù)責(zé)計(jì)算、預(yù)測、決策、通信等功能,從控單元負(fù)責(zé)測量電池的狀態(tài),優(yōu)點(diǎn)是功能分明、成本較低,缺點(diǎn)是通信速度受限。4、分布式BMS是將BMS分成多個不同的模塊,如從控單元、高壓管理單元、電池狀態(tài)指示單元等,每個模塊負(fù)責(zé)一部分功能,并通過總線與主控單元通信,優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、支持大容量電池系統(tǒng),缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。鋰電池化學(xué)特性活躍,無保護(hù)易引發(fā)熱失控、燃爆或完全損壞。
BMS保護(hù)板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估計(jì)方法傳統(tǒng)方法:安時積分法、開路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法、粒子濾波算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。SOP算法:根據(jù)電池的SOC和溫度,查表確定持續(xù)充放電最大功率瞬時充放電最大功率。電芯的去極化速度,決定當(dāng)前最大功率使用的頻率。當(dāng)SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負(fù)極的吸收速度時候,就會發(fā)生電壓下降,最大功率無法維持。因此,SOP的計(jì)算難點(diǎn)是峰值功率與持續(xù)功率如何過度?SOH算法:兩點(diǎn)法計(jì)算SOH根據(jù)OCV-SOC曲線確定兩個準(zhǔn)確的SOC值,并安時累積計(jì)算這兩個SOC之間的累積充入或放出電量,然后計(jì)算出電池的容量,從而得到SOH。算法有一定難度,需要大量的數(shù)據(jù)和模型,才能較準(zhǔn)確的估算。如何提升極端環(huán)境下的可靠性?電動兩輪車鋰電池保護(hù)板作用
電動汽車對保護(hù)板的特殊要求?怎樣鋰電池保護(hù)板云平臺設(shè)計(jì)
對于儲能系統(tǒng)(家用儲能、新能源電站),保護(hù)板的設(shè)計(jì)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向長周期穩(wěn)定運(yùn)行與高精度管理。100S以上的多串并聯(lián)結(jié)構(gòu)要求電壓采樣精度達(dá)±1mV,TI的BQ78Z100等芯片通過24位ADC實(shí)現(xiàn)精細(xì)監(jiān)控。主動均衡技術(shù)在此類場景中尤為重要,能量轉(zhuǎn)移方案可減少10%~15%的容量損耗,配合光伏充放電策略優(yōu)化,明顯延長電池壽命。電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)還需通過ISO 26262功能安全認(rèn)證,采用雙MCU冗余設(shè)計(jì),確保極端工況下仍能維持關(guān)鍵保護(hù)功能。例如某家庭儲能系統(tǒng)通過BMS動態(tài)調(diào)節(jié)充放電曲線,優(yōu)先消耗太陽能電力,只是只是在電價低谷時段從電網(wǎng)補(bǔ)電,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與耐久性的雙重提升。怎樣鋰電池保護(hù)板云平臺設(shè)計(jì)