三輪車BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

開路電壓法估算電池SOC；鉛酸蓄電池的SOC與其開路電壓(OCV)之間存在近似線性關(guān)系，基于電池OCV的方法是，當電池與負載斷開時間超過兩小時時，電池的OCV與SOC成正比。然而，如此長的斷開時間對于電池來說可能太長而無法實現(xiàn)。與鉛酸電池不同，鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關(guān)系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關(guān)系如圖所示。OCV與SOC的關(guān)系是通過對鋰離子電池施加脈沖負載，然后讓電池達到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同，因此需要測量OCV-SOC的關(guān)系，以準確估算SOC。儲能BMS均衡技術(shù)是指電池管理系統(tǒng)BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術(shù)。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結(jié)合硬件的BMS保護板。純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數(shù)，根據(jù)自身采集到的電壓、電流、溫度等狀態(tài)保護與恢復，不需要MCU參與，這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能。而軟件+硬件的方式，MCU可以對信息的實時采集并且通過can、485等通訊方式與外部交互，上傳BMS保護板實時信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài)，尤其是在故障分析和算法建模的時候，需要大量的數(shù)據(jù)支撐，這時候就需要log存儲功能，盡可能多的記錄BMS的數(shù)據(jù)。動力電池BMS設(shè)計BMS保護板為鋰電池提供了一層額外的安全保障。

基于模型的方法估算電池SOC，包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM)，通過模擬電池的電化學反應(yīng)和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內(nèi)阻、容量和其他關(guān)鍵參數(shù)，從而多方面了解各種運行條件下的SOC?？柭鼮V波是另一種流行的基于模型的技術(shù)，它能整合來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，即使在動態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而，卡爾曼濾波法的準確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數(shù)電動汽車使用不同的技術(shù)組合來準確測量SOC。庫侖計數(shù)和OCV快速獲得基本數(shù)據(jù)，而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工智能的應(yīng)用也在不斷的提高SOC的準確性。

BMS保護板分為分口與同口保護板。保護板為了實現(xiàn)保護電池的功能，必須要能夠主動切斷電池主回路。因此，在電池包內(nèi)部，電池的主回路是要經(jīng)過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制，保護板必須具有兩個開關(guān)，分別控制充電和放電回路。在同口保護板中，這兩個開關(guān)串在一條線上，接到電池包外部，充電和放電都經(jīng)過此線。而在分口保護板中，電池分出兩根線，分別接充電開關(guān)和放電開關(guān)，再接到電池外部。之所以會出現(xiàn)同口和分口保護板，是為了降低成本：一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小，如果兩個開關(guān)串到一條線上，那么兩個開關(guān)就得照著大的買。而分口的話，充電電流小，就可以用一個更小的開關(guān)。這里說的開關(guān)，其實就是MOSFET，是鋰電保護板的主要成本，而且國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限，重點部件需要進口。作為BMS戶外電源保護板領(lǐng)域的先行者，深圳智慧動鋰電子過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計，推動行業(yè)的進步。

在儲能管理系統(tǒng)中，BMS（電池管理系統(tǒng)，BatteryManagementSystem）對電池的基本參數(shù)進行測量，包括電壓、電流、溫度等，同時根據(jù)系統(tǒng)中的控制策略，控制電池的電壓及電流，同時根據(jù)電池的溫度做出不同的策略調(diào)整，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命。除了監(jiān)控電池的基本信息以外，BMS還需要根據(jù)采集到電池的相關(guān)信息，根據(jù)系統(tǒng)的算法，計算分析電池的SOC（電池剩余容量）和SOH（電池健康狀態(tài)），評估當前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預(yù)測，對存在異常的電池及時管理（切斷、限流等）并上報至系統(tǒng)，保證電池的安全性及可靠性；在工商業(yè)儲能領(lǐng)域，BMS不僅可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行，還可以在電力需求高峰時提供額外的電力，幫助企業(yè)節(jié)省成本。，BMS系統(tǒng)保護板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大，從而提高整個電池組的充放電性能。鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計

目前BMS鋰電池保護板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

鋰電池BMS保護板的過充保護：場效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān)，當Q1或Q2的G極電壓大于1V時，開關(guān)管導通。導通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很小（數(shù)十毫歐姆），相當于開關(guān)閉合；當G極電壓小于0.7V時，開關(guān)管截止，截止的開關(guān)管的D、S極間的內(nèi)阻很大（幾兆歐姆），相當于開關(guān)斷開。電池包充電時，當鋰動力電池包通過充電器正常充電時，隨著充電時間的增加，電芯兩端的電壓將逐漸升高，當電芯電壓升高到4.4V（通常稱為過充保護電壓）時，控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài)，控制IC將使Q2截止，此時電芯的B一極與保護電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持該狀態(tài)，即電芯的充電回路被切斷，停止充電。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)