一般来看,电池管理系统(BMS)主要分为前端模拟测量保护电路(AFE),包括电池电压转换与量测电路、电池平衡驱动电路、开关驱动电路、电流量测、通讯电路;第二部分是后端数据处理模块,就是依据电压、电流、温度等前端计算,并将必要的信息通过通信接口回传给系统做出控制。此前,电池管理系统(BMS)产品设计方案被国外厂商垄断,基本选用国外半导体IC厂商提供的电池管理IC,电动工具BMS电池管理监控系统简介,并以其应用方案为参考进行设计。Maxim、Linear Technology(已被ADI收购)、Intersil,电动工具BMS电池管理监控系统简介、TI,电动工具BMS电池管理监控系统简介、ADI、NXP是主要方案提供商。随着电池行业的日益扩张,电池的测试也越来越被重视。电动工具BMS电池管理监控系统简介
经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达较大2%,平均估算偏差1%。同时针对电池单体间的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,较大程度的挥电池的较大能效。电池内短路的快速识别:电池内短路是较复杂、较难确定的热失控诱因,是目前电池安全领域的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上)的搁置观察以期早期发现问题。在电池的内短路识别方面,拥有10 余项世界范围内率先的**及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可明显降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本,提高电池生产及使用过程的安全性。低压BMS电池管理监控系统厂家BMS主要作用是为了能够提高电池的利用率。
在理论研究方面,目前,人们倾向于利用理论模拟的方法体现锂离子电池的热安全性能,并设计了很多模型,通过分析热性能来计算,得到锂离子电池在不同工作环境下的温度曲线。这些理论模型的原理是通过测量锂离子电池的表面温度来评价内部温度,再与利用热电偶等方式测出的温度进行比对,一方面说明理论模型的预判性和正确性;另一方面对安全性进行评价。理论模型的建立可以使学者对于锂离子电池的热效应有较整体的认识,但对于安全性能的检测和评价却不直观。
电池组SOC 估计:电池组由多节电池串并联组成,由于电池单体间存在不一致性,成组后的电池组SOC 计算更为复杂。由多个电芯并联连接的电池模块可以被认为是具有高容量的单个电池,并且由于并联连接的自平衡特性,可以像单个电池一样估计SOC。在串联连接条件下,粗略的估计电池模块的SOC也可以像单体电池一样,但考虑到电池的均匀性,情形会有些不同。假设电池模块中每个单体电池的容量和SOC是已知的。如果有一个非常高效且无损的能量均衡装置,则电池模块的SOC:预计在不久的将来,越来越多地采用云连接的电池管理系统将带来许多机会。
这样就把安时积分法和开路电压有机地结合起来,用开路电压克服了安时积分法有累积误差的缺点,实现了SOC 的闭环估计。同时,由于在计算过程中考虑了噪声的影响,所以算法对噪声有很强的压制作用。这是当前应用较广的SOC估计方法。Charkhgard等采用卡尔曼滤波融合了安时积分与神经网络模型,卡尔曼滤波用于SOC 计算的主要是建立合理的电池等效模型,建立一组状态方程,因此算法对电池模型依赖性较强,要获得准确的SOC,需要建立较为准确的电池模型,为了节省计算量,模型还不能太复杂。BMS电池管理系统单元包括控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、电池组、采集模组。专业BMS电池管理控制系统组成部分
BMS电池管理系统功能:单体电池间的能量均衡。电动工具BMS电池管理监控系统简介
由于不同的充放电情况对应的端电压响应不同,使得电池在同一时刻t 提供的剩余能量RE(t)也不相同。此处用一组标准电流倍率下的放电情况作对照,标准情况的端电压Ut,st如图中蓝色曲线(Qcum-Ut,st)所示。由电池SOC 和标准放电容量的定义,此时放电截止位置的SOC 值SOClim,st为0,累积放电容量Qcum,st等于电池标准容量Qst。标准放电工况下对应的剩余能量REst(t)与之前的RE(t)有明显的差距。电池剩余放电能量的差异同样可以由当前的RE(t)与理论上较大的剩余放电能量进行比较。电动工具BMS电池管理监控系统简介
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