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户外电源BMS软件设计

关键词: 户外电源BMS软件设计 BMS

2024.12.24

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电池计量芯片(电量计IC)主要用来采集电芯电压、温度、电流等信息,通过库仑积分和电池建模等方式计算电池电量、健康度等信息,并通过I2C/SMBUS/HDQ等通信端口与外部主机通信。电量计IC与电池保护IC既可分立,也可集成。一级保护IC可以控制充、放电MOSFET,保护动作是可恢复的,即当发生过充、过放、过流、短路等安全事件时就会断开相应的充放电开关,安全事件解除后就会重新恢复闭合开关,不影响电池的继续使用。硬件、算法和固件是电量计芯片的三大关键要素,硬件用来实现高精度采样和低功耗运行;算法用来对电池进行建模;固件用来实现算法编程,计算输出容量信息。在选择电量计芯片时,通常需要考虑到电芯化学类型、电芯串联数目、通信接口、电量计放在电池包内(Pack-side)还是放在系统板上(System-side)、电量计算法、是否集成电池保护均衡等功能、支持充放电电流大小,以及存储介质和封装形式等。船用液冷储能柜BMS电池管理系统采用主从两级架构。户外电源BMS软件设计

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BMS系统保护板的优势:提高电池寿命:通过实时监测和保护电池,避免电池过充、过放等问题,BMS系统保护板能够有效延长电池的使用寿命。增强安全性:BMS系统保护板在预防过充、过放、短路等问题方面发挥着重要作用,有效降低了电池损坏甚至起火的风险,保障了用户的人身和财产安全。优化性能:通过平衡管理,BMS系统保护板能够确保电池组内各节电池的压差不大,从而提高整个电池组的充放电性能,使电动车的动力输出更加稳定和高效。储能BMS管理系统通过平衡管理,BMS系统保护板能够确保电池组内各节电池的压差较小,从而提高整个电池组的充放电性能。

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主动均衡是通过电量转移的方式来实现,这种方式效率更高、损失更小。不同厂家可能采用不同的方法,均衡电流也可能有所不同,范围通常在1~10A之间。被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用,而主动均衡则更适用于高串数、大容量的动力型锂电池组应用。对于电池管理系统(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同样至关重要。主动均衡机制采用电量转移的方式,将组内电池的总电量转移给容量较小的电池。电感式主动均衡以物理转换为基础,集成了电源开关和微型电感,实现双向均衡。它可以通过相邻电池间的电荷转移来均衡电池,无论是放电、充电还是静置状态,都可以进行均衡,且均衡效率高达92%。

主动均衡技术主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理在充电和放电循环期间,是将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,使得电池PACK内的电荷得到重新分配,从而缩短充电时间,延长放电使用时间。在适用场景上,主动均衡更加适用于大容量、高串数的锂电池组应用。BMS被动均衡技术先于主动均衡在电动市场中应用,技术也较为成熟些。主动均衡则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本增加明显。但主动均衡相比采用能量传递分配的原则,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用中,主动均衡技术也被普遍认为更为高效和合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了先进的智能算法,能够快速有效地补偿电池组产生的差异,确保电池一致性,延长电池组的使用寿命和平均无故障时间。目前BMS锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。

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开路电压法估算电池SOC;铅酸蓄电池的SOC与其开路电压(OCV)之间存在近似线性关系,基于电池OCV的方法是,当电池与负载断开时间超过两小时时,电池的OCV与SOC成正比。然而,如此长的断开时间对于电池来说可能太长而无法实现。与铅酸电池不同,锂离子电池的OCV与SOC之间不存在线性关系。OCV与SOC的关系是通过对锂离子电池施加脉冲负载,然后让电池达到平衡而确定的。所有电池的OCV与SOC之间的关系不可能完全相同。由于不同电池的传统OCV-SOC有所不同,因此需要测量OCV-SOC的关系,以准确估算SOC。BMS系统保护板在预防过充、过放、短路等问题方面发挥着重要作用,有效降低电池损坏甚至起火的风险。电动摩托车BMS电池管理系统云平台设计

电池管理系统(BMS)对电池SOH的管理。户外电源BMS软件设计

BMS涉及4种芯片,即电池充电、电池电量计、电池监视芯片、电池保护芯片。BMS的4种电池管理芯片有效解决荷电状态估算、电池状态监控、充电状态管理以及电池单体均衡等问题,以达到保证电池系统的平稳运行,延长电池使用寿命。芯查查显示,国内电池管理芯片主要参与者仍主要为海外企业,在营业收入及产品型号种类上差异悬殊。各种BMS芯片的作用:电池充电芯片通过调节电池充电的电压、电流和时间等参数,确保电池充电安全高效。电池电量计芯片根据电池的充电需求和使用情况,智能决定充电的时间和速度。电池状态监测芯片实时监测电池的电量、温度、状态等,并提供相关的数据预测和警示。安全保护芯片的功能包括过热保护、过充保护、短维持保护等,确保电池充电安全。户外电源BMS软件设计

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