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如何锂电池保护板管理系统工作原理

来源: 发布时间:2024年11月24日

   电池保护系统中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示当前电池能够充电或者放电的阈值功率,它的精确估算可以比较大限度地提高电池的利用率。比如在加速时,可以供应阈值的功率而不伤害电池;在刹车时,可以尽量多地回收能量而不伤害电池,这样可以保证车辆在行驶过程中不会因为欠压或者过流而失去动力。精确的SOP估算非常重要,例如一组均衡较好的电池包,在处于高电量的状态时,彼此间SOC相差很小(一般小于2%);但当SOC很低时,可能会出现某节电芯电压急速下降的情况。为了保证每一节电芯电压始终不低于过放电压,SOP必须精确地估算出下一时刻该电芯能够输出的阈值输出功率,以限制对电池的使用从而保护电池。同理,动能回收需要计算好的SOP保证电压比较高的某节电芯不会进入过充保护,也不能进入过流保护。锂电池保护板对电池包的能量进行管理,一般分为被动管理和主动管理两种类型。如何锂电池保护板管理系统工作原理

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据了解,截至2022年,全球新能源储能累计装机量超过40GWh,达到45.7GWh,而中国储能市场也***突破10GWh,并达到13.1GWh,并***超过美国,成为全球比较大的新能源储能市场。电化学储能是锂离子电池应用的重要场景,为了迎合全球及国内外储能产业的发展,助推储能系统快速技术迭代,提升安全性能,保证系统产品的可靠性能,NXP一直在加速新产品的研发和布局。一般来说,储能系统包括集中式储能和分布式储能,集中式储能通俗讲就是大型储能,包括发电侧储能、电网侧储能、工商业应用的储能,而分布式储能典型的应用是户用储能、通讯基站储能、不间断备用电源等。如何锂电池保护板管理系统工作原理锂电池保护板分为分口与同口保护板.

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电池及其管理系统在ESBMS系统及动力电池BMS系统里的位置有所不同。在储能系统中,储能电池在高压上只与储能变流器发生交互,变流器从交流电网取电,给电池组充电;或者电池组给变流器供电,电能通过变流器转换成交流发送到交流电网上去。储能系统的通讯,电池管理系统主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。一方面,电池管理系统给变流器发送重要状态信息,确定高压电力交互情况;另一方面,电池管理系统给储能电站的调度系统PCS发送多方面的监测信息。电动汽车的BMS,在高压上,与电动机和充电机都有能量交换关系;在通讯方面,与充电机在充电过程中有信息交互,在全部应用过程中,与整车控制器有详尽的信息交互。

锂电池保护板分为分口与同口保护板。保护板为了现实保护电池的功能,必须要能够主动切断电池主回路。因此,在电池包内部,电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行控制,保护板必须具有两个开关,分别控制充电和放电回路(姑且这么理解)。在同口保护板中,这两个开关串在一条线上,接到电池包外部,充电和放电都经过此线。而在分口保护板中,电池分出两根线,分别接充电开关和放电开关,再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板,是为了降低成本:一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小,如果两个开关串到一条线上,那么两个开关就得照着大的买。而分口的话,充电电流小,就可以用一个更小的开关。这里说的开关,其实就是MOSFET,是锂电保护板的主要成本,而且国内相关产品技术受限,重点部件需要进口。锂电池保护板可以实现电池的平衡管理,控制每节电池在充放电过程中的压差,提高电池组的使用寿命和性能。

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电池及其管理系统在ESBMS系统及动力电池BMS系统里的硬件逻辑结构不同。储能管理系统,硬件一般采用两层或者三层的模式,规模比较大的倾向于三层管理系统。动力电池管理系统,只有一层集中式或者两分布式,基本不会出现三层的情况。小型车主要应用一层集中式电池管理系统。两层的分布式动力电池管理系统,如下图所示。从功能看,储能电池管理系统层和第二层模块基本等同于动力电池的层采集模块和第二层主控模块。储能电池管理系统的第三层,则是在此基础上增加的一层,用以应对储能电池巨大的规模。打一个不是那么恰当的比方。一个管理者较理想的下属数量是7个人,如果这个部门一直扩张,出现了49个人,那么只好7个人选一个组长,再任命一个经理管理这7个组长。超越个人能力,管理容易出现混乱。映射到储能电池管理系统上,这个管理能力就是芯片的计算能力和软件程序的复杂度。锂电池保护板涉及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。如何锂电池保护板管理系统工作原理

未来专业电动汽车的锂电池保护板生产厂商有可能成为大规模储能项目使用的锂电池保护板供应商的重要成员。如何锂电池保护板管理系统工作原理

储能锂电池保护板厂商一般从动力电池保护板发展而来,因此,很多设计和名词有历史沿革比如动力电池里一般分为BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因为电芯是一个电化学的过程,多个电芯组成一个电池,由于每个电芯特性,无论制造多精密,随使用时间,环境,各个电芯都会存在误差与不一致的地方,故电池管理系统,就是通过有限的参数,去评估当前电池的状态,有点像中医看病,通过表征,看你得了啥病,不是西医,需要一些理化分析,人体的理化分析就像电池的电化学特性,可以通过大型试验仪器去测量,但是嵌入式系统很难去评估电化学的一些指标,故电池保护板就是一个老中医。如何锂电池保护板管理系统工作原理