家庭儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理

電池及其管理系統(tǒng)在ESBMS系統(tǒng)及動(dòng)力電池BMS系統(tǒng)里的硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同。儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，硬件一般采用兩層或者三層的模式，規(guī)模比較大的傾向于三層管理系統(tǒng)。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，只有一層集中式或者兩分布式，基本不會(huì)出現(xiàn)三層的情況。小型車主要應(yīng)用一層集中式電池管理系統(tǒng)。兩層的分布式動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，如下圖所示。從功能看，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)首層和第二層模塊基本等同于動(dòng)力電池的首層采集模塊和第二層主控模塊。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的第三層，則是在此基礎(chǔ)上增加的一層，用以應(yīng)對(duì)儲(chǔ)能電池巨大的規(guī)模。打一個(gè)不是那么恰當(dāng)?shù)谋确?。一個(gè)管理者較理想的下屬數(shù)量是7個(gè)人，如果這個(gè)部門一直擴(kuò)張，出現(xiàn)了49個(gè)人，那么只好7個(gè)人選一個(gè)組長(zhǎng)，再任命一個(gè)經(jīng)理管理這7個(gè)組長(zhǎng)。超越個(gè)人能力，管理容易出現(xiàn)混亂。映射到儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)上，這個(gè)管理能力就是芯片的計(jì)算能力和軟件程序的復(fù)雜度。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。家庭儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理

儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板廠商一般從動(dòng)力電池保護(hù)板發(fā)展而來(lái)，因此，很多設(shè)計(jì)和名詞有歷史沿革比如動(dòng)力電池里一般分為BMU（BatteryMonitorUnit）和BCU（BatteryControlUnit）前者采集，后者控制。因?yàn)殡娦臼且粋€(gè)電化學(xué)的過(guò)程，多個(gè)電芯組成一個(gè)電池，由于每個(gè)電芯特性，無(wú)論制造多精密，隨使用時(shí)間，環(huán)境，各個(gè)電芯都會(huì)存在誤差與不一致的地方，故電池管理系統(tǒng)，就是通過(guò)有限的參數(shù)，去評(píng)估當(dāng)前電池的狀態(tài)，有點(diǎn)像中醫(yī)看病，通過(guò)表征，看你得了啥病，不是西醫(yī)，需要一些理化分析，人體的理化分析就像電池的電化學(xué)特性，可以通過(guò)大型試驗(yàn)儀器去測(cè)量，但是嵌入式系統(tǒng)很難去評(píng)估電化學(xué)的一些指標(biāo)，故電池保護(hù)板就是一個(gè)老中醫(yī)。充電柜鋰電池保護(hù)板云平臺(tái)設(shè)計(jì)鋰電池保護(hù)板的主要功能有過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)。

   電池保護(hù)系統(tǒng)中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示當(dāng)前電池能夠充電或者放電的閾值功率，它的精確估算可以比較大限度地提高電池的利用率。比如在加速時(shí)，可以供應(yīng)閾值的功率而不傷害電池；在剎車時(shí)，可以盡量多地回收能量而不傷害電池，這樣可以保證車輛在行駛過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榍穳夯蛘哌^(guò)流而失去動(dòng)力。精確的SOP估算非常重要，例如一組均衡較好的電池包，在處于高電量的狀態(tài)時(shí)，彼此間SOC相差很?。ㄒ话阈∮?%）；但當(dāng)SOC很低時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)某節(jié)電芯電壓急速下降的情況。為了保證每一節(jié)電芯電壓始終不低于過(guò)放電壓，SOP必須精確地估算出下一時(shí)刻該電芯能夠輸出的閾值輸出功率，以限制對(duì)電池的使用從而保護(hù)電池。同理，動(dòng)能回收需要計(jì)算好的SOP保證電壓比較高的某節(jié)電芯不會(huì)進(jìn)入過(guò)充保護(hù)，也不能進(jìn)入過(guò)流保護(hù)。

鋰電池是否可以省略保護(hù)板的使用？這一問(wèn)題引發(fā)了不少討論。保護(hù)板的設(shè)計(jì)初衷是為了電池的安全，預(yù)防過(guò)充、過(guò)放以及短路等潛在風(fēng)險(xiǎn)。然而，磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn)使得一些人提出了不同的看法，認(rèn)為這種電池類型具有足夠的穩(wěn)定性，因此可能無(wú)需額外的保護(hù)板。但我們需要明確的是，鋰電池保護(hù)板的功能并不僅限于防止過(guò)充和過(guò)放。鋰電池保護(hù)板實(shí)際上是一個(gè)充放電的保護(hù)系統(tǒng)，特別是對(duì)于串聯(lián)的電池組而言。它能夠確保電池組中每個(gè)單體電池之間的電壓差保持在一個(gè)設(shè)定的安全范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)更為均勻的充電。此外，保護(hù)板還具備監(jiān)測(cè)功能，能夠檢測(cè)到電池組中的任何單體電池是否出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路或過(guò)溫等異常情況，進(jìn)而及時(shí)采取措施以保護(hù)電池并延長(zhǎng)其使用壽命。鋰電池軟件保護(hù)板則采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式。

電池管理系統(tǒng)大的方向講，在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中必不可少，必須對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)，才能保證電池正常充放電，防止過(guò)充和過(guò)放，延長(zhǎng)使用壽命，保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高，電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng)。當(dāng)電芯出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放等非正常使用時(shí)，極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞，極端情況下，還會(huì)導(dǎo)致起火。因此，鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓，電流等參數(shù)，一旦超過(guò)事先設(shè)定的閾值，則直接關(guān)斷電池主回路。電池管理系統(tǒng)BMS是電動(dòng)車的關(guān)鍵要素。鋰電池保護(hù)板能夠有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。戶外電源鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC

未來(lái)專業(yè)電動(dòng)汽車的鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)廠商有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的鋰電池保護(hù)板供應(yīng)商的重要成員。家庭儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理

入局鋰電池保護(hù)板制造的廠商有幾類：一類是動(dòng)力電池保護(hù)板中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠，事實(shí)上國(guó)外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠，如通用、特斯拉等；國(guó)內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二類是電池廠，包含電芯廠商與做pack的廠商，如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等；第三類專業(yè)的鋰電池保護(hù)板制造商，此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累，有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來(lái)儲(chǔ)能電池的終端用戶沒(méi)有加入鋰電池保護(hù)板研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng)，可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池保護(hù)板行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢(shì)的參與者，給電池廠以及專注做儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲(chǔ)能市場(chǎng)一旦確立，將給予電池廠與專業(yè)鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。家庭儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理