什么是锂电池BMS?为什么需要BMS锂电池管理系统
什么是锂电池BMS?为什么需要BMS锂电池管理系统?说到锂电池,往往会联想到锂电池保护板、锂电池管理系统等一些术语。众所周知,BMS电池管理系统主要出现在锂电池中。铅酸电池一般没有这个管理系统。锂电池需要比铅酸电池多一个电池管理系统来保护电池。
BMS电池管理系统是连接电池和用户的纽带。主要对象是二次电池,二次电池可以提高电池的利用率,防止电池的过充过放,延长电池的使用寿命,监督电池的状态。通俗点说就是管理、控制、使用锂电池组的操作系统。BMS行业属于动力锂电池产业链的中游。BMS产业链包括四个环节:中上游原材料、BMS模块、BMS成品、下游应用。
BMS被称为动力电池操作系统的“大脑”,BMS就像锂电池的大脑,收发电池和各个外部端口的信息,对信息进行深度分析处理,发出执行命令。鉴于其对新能源汽车的重要影响,BMS行业不断吸引大量锂电池制造商的加入。
锂电池因其工作电压高、体积小、重量轻、能量密度高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长而被广泛应用于长时间待机的远程监控仪器中。与镍氢电池相比,锂离子电池重量轻30-40%,能效比高60%。但是锂电池也有很严重的缺陷,可以总结为以下两个方面:
(1)安全
锂离子电池安全性差,有爆炸缺陷。特别是以钴酸锂为正极材料的锂离子电池,在大电流下不能放电,安全性差。此外,几乎所有锂离子电池的过充或过放都会对电池造成不可逆的损坏。
锂离子电池对温度也很敏感。如果使用温度过高,可能会造成电解液分解、燃烧甚至爆炸;如果温度过低,锂离子电池的性能会明显变差,影响设备的正常使用。
由于锂电池制造工艺的限制,每个电池的内阻和容量会有所不同。当多个锂电池串联使用时,每个电池的充放电速率不一致,导致电池容量利用率低。有鉴于此,在锂电池的实际使用中,需要一个特殊的保护系统来监控电池的健康状态,从而管理锂离子电池的使用。
(2)可维护性
在低温下,容量衰减和功率无法准确预测,降低了设备的可维护性。长期在线仪器需要定期更换,而远程监控设备工作在分散的地方,每个地方之间的距离都很长,更换电池的工作量和成本都很高。为了减少维护工作量和维护成本,锂电池管理系统应该具有准确的电源状态估计功能,准确掌握锂电池的电源状态,开展更有针对性的电池更换工作。同时,锂电池管理系统应具有较低的功耗,以减少维护频率,延长电池寿命。因此,锂电池管理系统的合理设计对长期连续供电远程监控仪器的维护具有重要意义。
目前市场上技术先进的BMS电池管理系统有哪些特点?
先进的技术和稳定可靠的产品将是未来BMS产品的核心特征。什么样的产品是技术先进、稳定可靠的产品?我们从技术、功能、质量、标准四个维度来解释。
先进技术:
1.企业掌握电池SOC的核心算法;
2.掌握健康状况的估计,最大允许瞬时(5s/30s)和持续充放电功率的估计;
3.掌握高效的平衡管理技术和先进的散热机制,最多能支持200毫安的被动平衡电流;
4.掌握行业领先的高精度测量技术,总流量和压力精度可达0.5% FSR;
5.可选多功能数据记录仪,支持无线传输、海量存储、GPS等云平台功能;
6.可选择有源均衡模块,最大均衡电流可达5A,可灵活选择24串单板;
安全功能:
1.电池安全管理:可靠的过充/过放保护、过流/过温/低温保护和多级故障诊断保护;
2.高压安全管理:高压继电器粘连检测、高干扰高压联锁检测、先进的高压绝缘监测;
3.具有电压温度采集线断线诊断功能;
4.电池电压采集模块具有回路过流、短路保护等安全机制,电路更加可靠;
5.具有5~36系列和5~48系列一体机的灵活配置,适用于行业内各种主流方案;
质量稳定:
1.所有元件均选用汽车级元件,高标准工作温度范围为-40~ 85;
2.更宽更可靠的温度监测,监测范围可达-40 ~ 125;
符合标准规范:
1.支持国家收费标准GBT20234-2015和GBT 27930-2015;
2.支持ISO26262国际安全标准中产品功能安全生命周期管理的要求;
3.支持CCP校准协议、UDS、OBD-ii诊断协议。
总结:集成智能电池管理系统BMS不仅可以保护锂电池免受各种异常情况的影响,还可以准确监控每个电池单元的充放电过程,数据准确,确保安全。如果没有锂电池管理系统BMS,电池的充放电和使用寿命会大大降低。如果把电池比作一群参战的士兵,那么锂电池管理系统就是将军,指挥每一个士兵在战斗中冲锋陷阵。