基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學(xué)阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過(guò)模擬電池的電化學(xué)反應(yīng)和電氣行為來(lái)進(jìn)行深入的SOC分析。這些方法可評(píng)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(yùn)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(lái)自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),即使在動(dòng)態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準(zhǔn)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(dòng)汽車(chē)使用不同的技術(shù)組合來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量SOC。庫(kù)侖計(jì)數(shù)和OCV迅速獲得基本數(shù)據(jù),而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細(xì)和更精確的信息。除此之外,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(zhǔn)確性。智慧動(dòng)鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。 鋰電池保護(hù)板通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)并提供多重保護(hù)功能,確保電池在充放電過(guò)程中的安全性和可靠性。低速電動(dòng)車(chē)鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
鋰電池保護(hù)板的被動(dòng)均衡技術(shù)顧名思義,被動(dòng)均衡就是將單體電池中容量稍多的個(gè)體消耗掉,實(shí)現(xiàn)整體的均衡。被動(dòng)均衡又稱(chēng)為能量耗散式均衡,工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個(gè)電阻,當(dāng)某個(gè)電芯提前充滿(mǎn),而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時(shí),通過(guò)電阻對(duì)電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭(zhēng)取更多充電時(shí)間。由于被動(dòng)均衡結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,所以使用比較廣。但是被動(dòng)均衡也有明顯的缺點(diǎn),由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制作成本低,采用電阻耗能產(chǎn)生熱量,從而會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時(shí)間短,效果不佳,一般均衡時(shí)間都在充電周期末期。此外,只能對(duì)高電壓電池進(jìn)行放電,無(wú)法對(duì)劣質(zhì)電池進(jìn)行改進(jìn)。在適用場(chǎng)景上,被動(dòng)均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,可以釋放每顆電芯的儲(chǔ)能能力,實(shí)現(xiàn)電量的及時(shí)利用。 哪里鋰電池保護(hù)板包括什么未來(lái)專(zhuān)業(yè)電動(dòng)汽車(chē)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。
在儲(chǔ)能管理系統(tǒng)中,BMS(電池管理系統(tǒng),BatteryManagementSystem)對(duì)電池的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,包括電壓、電流、溫度等,同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)中的操作策略,操作電池的電壓及電流,同時(shí)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(guò)充電和過(guò)放電,延長(zhǎng)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(jì)算分析電池的SOC(電池剩余容量)和SOH(電池狀態(tài)),評(píng)估當(dāng)前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預(yù)測(cè),對(duì)存在異常的電池及時(shí)管理(切斷、限流等)并上報(bào)至系統(tǒng),保證電池的安全性及可靠性;在工商業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域,BMS不僅可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,還可以在電力需求高峰時(shí)提供額外的電力,幫助企業(yè)節(jié)省成本。智慧動(dòng)鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。
在不同應(yīng)用場(chǎng)景下,BMS將更具針對(duì)性。于新能源汽車(chē)領(lǐng)域,伴隨自動(dòng)駕駛技術(shù)普及,BMS需與車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)緊密協(xié)同,依據(jù)實(shí)時(shí)路況、駕駛模式動(dòng)態(tài)分配電池能量,優(yōu)化續(xù)航表現(xiàn);在儲(chǔ)能系統(tǒng)方面,面對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰需求,BMS要具備更強(qiáng)大的集群管理能力,精細(xì)協(xié)調(diào)海量電池組的充放電,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,BMS將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),用戶(hù)可遠(yuǎn)程監(jiān)控電池狀態(tài),企業(yè)也能通過(guò)云平臺(tái)對(duì)分布各地的電池進(jìn)行集中管理與維護(hù),極大提高管理效率。并且,為契合綠色環(huán)保理念,BMS會(huì)著重優(yōu)化電池能量回收利用,在電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)能量回饋時(shí),高效回收能量并儲(chǔ)存,提升能源利用率,助力可持續(xù)發(fā)展。為什么鋰電池必須用保護(hù)板?
儲(chǔ)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、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿(mǎn)的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。 自耗電指保護(hù)板在無(wú)充放電操作時(shí)消耗的電量。自耗電過(guò)大,電量會(huì)在閑置時(shí)不必要損耗,縮短電池續(xù)航和壽命。新型鋰電池保護(hù)板軟件開(kāi)發(fā)
保持干燥清潔,避免擠壓、高溫環(huán)境即可,一般無(wú)需特殊維護(hù)。低速電動(dòng)車(chē)鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少,溶解的正極材料游離到負(fù)極時(shí)會(huì)造成負(fù)極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時(shí)會(huì)消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時(shí),總會(huì)伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化,結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變,影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過(guò)程中,電解液對(duì)含碳電極具有不穩(wěn)定性,會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對(duì)電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過(guò)充電:電池在過(guò)充電時(shí),不僅會(huì)造成負(fù)極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失,還會(huì)有安全危機(jī)。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會(huì)消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時(shí)。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會(huì)在表面形成膜,電池內(nèi)阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。智慧動(dòng)鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。 低速電動(dòng)車(chē)鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理