機(jī)電BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

目前市場上兩輪電動車電池類型主要有鉛酸電池，鋰電池，鉛酸改鋰電等，然后，現(xiàn)在的電池管理存在電池壽命短，充電設(shè)施不完善，電池回收利用中對廢舊電池處理不當(dāng)對環(huán)境造成污染等問題。針對現(xiàn)有問題，我們應(yīng)采取一些新的管理方案。首先是采用智能充電樁，實(shí)現(xiàn)電池的智能充電，避免過沖，過放現(xiàn)象，延長電池壽命；其次，可以采用電池租賃的方式，推廣電池租賃模式，降低用戶購車成本的同時減輕充電設(shè)施壓力；再次是建立完善的電池回收體系，提高廢舊電池回收率，減少環(huán)境污染；還可以利用無物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大力推廣智能電池管理系統(tǒng)BMS，可以提前預(yù)警潛在問題，提高電池的使用壽命并可以降低危險發(fā)生幾率。BMS的安全保護(hù)功能包括過充保護(hù)、過放保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)等，確保電池組的安全運(yùn)行。機(jī)電BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

    鋰電池之所以需要保護(hù)，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(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)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(hù)板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中操控IC，在一切正常的情況下操控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，它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)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)、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 軟件BMS維修BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢：提高電池壽命：通過實(shí)時監(jiān)測和保護(hù)電池，避免電池過充、過放等問題。

    面向未來，BMS正朝著全生命周期管理與多能源協(xié)同方向演進(jìn)。固態(tài)電池的商業(yè)化催生了新型界面監(jiān)測技術(shù)，如QuantumScape的BMS通過超聲波探頭實(shí)時探測鋰枝晶生長，結(jié)合自修復(fù)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)早期阻斷。鈉離子電池的電壓滯回特性促使BMS算法升級，多模型融合估算策略可將SOC誤差從5%壓縮至。在能源互聯(lián)網(wǎng)框架下，BMS與區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了電池溯源與梯次利用的全程可信記錄，特斯拉的電池護(hù)照（BatteryPassport）系統(tǒng)已覆蓋鈷、鎳等關(guān)鍵材料的供應(yīng)鏈碳足跡。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)預(yù)測，至2030年全球BMS市場規(guī)模將突破280億美元，其中AI驅(qū)動的預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)占比超45%，推動新能源產(chǎn)業(yè)邁入“安心-效能-可持續(xù)”三位一體的新紀(jì)元。

    BMS，即電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem），在各類使用電池的設(shè)備中扮演著極為關(guān)鍵的角色，堪稱電池的“智慧管家”。它主要針對二次電池進(jìn)行管理，是電池與用戶之間的重要紐帶，廣泛應(yīng)用于電動汽車、電瓶車、機(jī)器人、無人機(jī)以及儲能系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。從功能層面來看，BMS具有多項(xiàng)中心功能。其一為準(zhǔn)確估測SOC（荷電狀態(tài)），即精細(xì)計(jì)算電池的剩余電量。這一功能至關(guān)重要，它確保SOC始終處于合理區(qū)間，防止電池因過充電或過放電而遭受損傷，同時能實(shí)時向用戶反饋電池的剩余能量情況。比如在電動汽車中，駕駛者可通過車輛儀表盤直觀了解剩余電量，從而合理規(guī)劃行程。其二是動態(tài)監(jiān)測功能。在電池充放電過程中，BMS會實(shí)時采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如電動汽車蓄電池組中每塊電池的端電壓、溫度、充放電電流以及電池包總電壓等。通過持續(xù)監(jiān)測這些參數(shù)，及時察覺電池是否存在過充或過放跡象，保證電池安全。一旦發(fā)現(xiàn)某塊電池出現(xiàn)異常，能迅速將其識別出來，確保整組電池運(yùn)行的可靠性。與此同時，BMS還會為每塊電池建立詳盡的使用歷史檔案，這些數(shù)據(jù)為后續(xù)優(yōu)化電池、充電器以及電動機(jī)等提供了寶貴資料，也為離線分析系統(tǒng)故障奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)際操作中。 BMS通過監(jiān)控電池狀態(tài)（電壓/溫度/SOC/SOH），均衡電芯，防止過充/過放/過熱，延長電池壽命。

    BMS系統(tǒng)保護(hù)板的功能：電池充放電狀態(tài)監(jiān)測：BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠?qū)崟r監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行。過充與過放保護(hù)：當(dāng)電池充電時，如果電壓超過設(shè)定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會立即斷開充電電路，防止電池過充；同樣地，當(dāng)電池放電時，如果電壓低于設(shè)定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會及時斷開放電電路，防止電池過放。溫度保護(hù)：通過溫度傳感器實(shí)時監(jiān)測電池的溫度，當(dāng)溫度過高或過低時，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會采取相應(yīng)的措施，如降低充電電流或停止充電，以保護(hù)電池不受損害。短路保護(hù)：BMS系統(tǒng)保護(hù)板還具有短路保護(hù)功能，當(dāng)檢測到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時，會立即切斷電源，防止短路損害。平衡管理：對于多節(jié)電池的電動車，BMS系統(tǒng)保護(hù)板還能實(shí)現(xiàn)電池的平衡管理，確保每節(jié)電池在充放電過程中的壓差較小，從而提高整個電池組的使用壽命和性能。 連電池BMS保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取電池的基本參數(shù)，包括電壓、溫度和電流等。機(jī)械BMS保護(hù)芯片

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。機(jī)電BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)

    鋰電池過充過放的本質(zhì)：充電時，鋰離子從正極板脫嵌，通過電解液嵌入到負(fù)極板上；放電時，鋰離子從負(fù)極板上脫嵌，并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上；鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時，隨著鋰離子的脫嵌，正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮；放電時，隨著鋰離子的嵌入，正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時，正極晶格會產(chǎn)生崩塌，鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜，造成電池的損壞。過放時，正極材料活性變差，阻止鋰離子的嵌入，電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹，也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu)，造成電池的損壞。BMS通過精細(xì)的監(jiān)測、保護(hù)和優(yōu)化，讓電池在安全的前提下發(fā)揮比較大效能，是連接電池與應(yīng)用場景的“智能中樞”。機(jī)電BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)