光伏BMS電池管理系統(tǒng)工作原理

    從市場數(shù)據(jù)來看，BMS市場前景十分廣闊。受益于電動汽車、消費電子等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，BMS市場規(guī)模持續(xù)擴張。盡管2020年受全球衛(wèi)生事件影響，全球BMS市場規(guī)模增速有所下滑，但隨著電動汽車市場規(guī)模不斷擴大，以及對電池效率要求日益提高，BMS市場重拾增長態(tài)勢。據(jù)BusinessWire估算及前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析，2021年全球BMS市場規(guī)模達億美元，預(yù)計到2026年將攀升至131億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）達15%。其中，電動汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展極大推動了BMS的進步，2020年動力電池應(yīng)用在全球BMS下游應(yīng)用占比中高達54%。2021年全球汽車電池管理系統(tǒng)BMS市場規(guī)模達億美元，較上一年大幅增長，2022年更是增長至46億美元，預(yù)計2023年將達到50億美元。在國內(nèi)市場，2020年BMS市場需求規(guī)模為97億元，2021年汽車BMS市場規(guī)模達億元，同比增長。預(yù)計未來，隨著國內(nèi)乃至全球電動汽車市場的進一步拓展。 BMS 主要用在哪些設(shè)備上？光伏BMS電池管理系統(tǒng)工作原理

電池管理系統(tǒng)（BMS）系統(tǒng)組成。硬件層：包括電壓/電流采集模塊、溫度傳感器、均衡電路、主控芯片（MCU）及通信接口。軟件層：內(nèi)嵌SOC/SOH估算算法（如卡爾曼濾波、安時積分）、故障診斷邏輯及通信協(xié)議棧。安全機制：符合ISO 26262（汽車功能安全）等標(biāo)準(zhǔn)，具備冗余設(shè)計及故障自檢能力。應(yīng)用場景，新能源汽車：管理動力電池充放電，優(yōu)化續(xù)航里程，保障高壓系統(tǒng)安全。儲能系統(tǒng)：平衡電網(wǎng)負(fù)荷，支持光伏/風(fēng)能儲能，防止電池過載。消費電子：如無人機、電動工具等，確保高倍率放電下的穩(wěn)定性。換電設(shè)施：實時監(jiān)測換電柜電池狀態(tài)，提升運維效率。國產(chǎn)BMS芯片BMS 只用在電動車上嗎？

    均衡是BMS中非常重要的一個環(huán)節(jié)，您可能遇到過因為某一節(jié)電芯電壓異常導(dǎo)致電池包使用容量變少的問題問題，BMS是遵循短板效應(yīng)的，因為某一節(jié)電芯的電壓比較低會導(dǎo)致SOX的估算直接不準(zhǔn)，明明其他電芯還有電，但是確有勁無處使，對電池包的影響還是非常大的。關(guān)于均衡還是比較麻煩的，這里就不展開說了。當(dāng)前的均衡策略中，有以單體電壓為操作目標(biāo)參數(shù)的，也有人提出應(yīng)該用SOC作為均衡目標(biāo)參數(shù)。以單體電壓為例：首先設(shè)定一對啟動和結(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到30mV時啟動均衡，5mV結(jié)束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓，計算平均值，再計算每個單體電壓與均值的差值；如果MAX的一個差值達到了30mV，BMS就需要啟動均衡程序；在均衡過程中持續(xù)步驟2，直到差值都小于5mV，結(jié)束均衡。

    主動均衡技術(shù)主動均衡又稱非能量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環(huán)期間，是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去，使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時間，延長放電使用時間。在適用場景上，主動均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復(fù)雜，變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本增加明顯。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則，因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應(yīng)用中，主動均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片，它采用了科學(xué)的智能算法，能夠及時地補償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。 BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向。

    隨著新能源電動汽車的廣泛應(yīng)用，電池的容量、安全性、使用狀態(tài)與續(xù)航能力日益成為關(guān)注重點。BMS電池管理系統(tǒng)是對電池進行監(jiān)控與控管的系統(tǒng)，將采集的電池信息實時反饋給用戶，同時根據(jù)采集的信息調(diào)節(jié)參數(shù)，充分發(fā)揮電池的性能。但是，該技術(shù)在管理多個電池時，需要人員現(xiàn)場調(diào)試與設(shè)置，導(dǎo)致其檢查、維護與更新相當(dāng)不方便。而且，針對電池組的工作性能、電池老化情況、使用壽命等信息，需要人員現(xiàn)場經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)試、實驗之后才能獲得，工作相當(dāng)繁瑣、耗時。在生產(chǎn)、調(diào)試或?qū)嶒炦^程中，只有在電池出現(xiàn)問題影響電動汽車的工作時，才會發(fā)現(xiàn)故障并更換電池，這種方式具有盲目性、滯后性，相當(dāng)容易產(chǎn)生不良后果，嚴(yán)重則導(dǎo)致生產(chǎn)工作延誤、生產(chǎn)危險。 BMS通過傳感器實時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池在安全范圍內(nèi)運行。移動儲能BMS作用

BMS 如何延長電池壽命？光伏BMS電池管理系統(tǒng)工作原理

    鋰電池(可充型)之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保護器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時操控電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負(fù)溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫，即身份識別的意思它分為兩種：一是存儲器，常為單線接口存儲器，存儲電池種類、生產(chǎn)日期等信息；二是識別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制的作用。 光伏BMS電池管理系統(tǒng)工作原理