工商业储能系统以及储能电站系统主要由电池系统、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备构成。储能电池是储能系统的关键组成部分,它储存能量以备需要时使用,不同种类的电池具有不同的特点和适用性。电池由固定数量的锂电池组成,这些锂电池在框架内串联和并联,形成一个模块。然后将模块堆叠并组合形成电池架。电池架可以串联或并联,以达到电池储能系统所需的电压和电流。电池组的设计和配置需要综合考虑能量、功率、循环寿命和成本等关键参数,以保证其安全性、可靠性和性价比。BMS将会与电机控制系统、智能控制系统等组成更加完整的电动车辆控制系统,实现更加高效和精确的能量管理。BMS研发
在组成结构上,BMS 分为硬件与软件两大部分。硬件包含主控单元,通常由微控制器(MCU)或数字信号处理器(DSP)担当,负责数据处理与指令发出;电压、电流、温度采集电路,分别用于采集对应参数;保护电路在异常时切断电路;均衡电路实现电池电量平衡;通信接口电路支持多种通信协议,保障数据传输。软件涵盖底层驱动软件,负责硬件交互;电池管理算法,如 SOC 估算、SOH 评估、均衡及充放电控制算法等,是 BMS 重心;通信协议栈保障通信顺畅;用户界面软件则为用户提供直观操作界面。动力电池BMS电池挂你系统智能云凭条在新能源汽车中,BMS需要满足高功率充放电、迅速响应和高安全性要求。
锂电池保护板,作为锂离子电池组的守护神,扮演着至关重要的角色。它主要由控制IC、MOS管、采样电阻、保险丝/PTC等中心组件构成,通过实时监测电池组的电压、电流和温度,确保电池在安全范围内工作。保护板具备过充、过放、短路、过流、过温等多重保护功能,一旦检测到异常情况,立即通过控制MOS管的开关状态,切断电池组与外界的电气连接,有效防止电池损坏甚至危险。随着技术的发展,现代锂电池保护板还融入了主动均衡技术,能更高效地平衡电池组内各单体电池的电压,延长整体使用寿命。同时,高精度监测、集成化与智能化趋势日益明显,保护板不仅能实现远程监控、故障诊断,还能根据电池状态智能调整保护策略,确保电池在比较好状态下运行。在使用中,定期检查保护板及其连接情况,适时调整保护参数,保持其良好的环境适应性,是确保电池组长期安全、稳定运行的关键。总之,锂电池保护板以其丰富的功能和优异的性能,为各类电子产品和新能源应用提供了坚实的安全保障。
目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中,如电动工具、机器人(搬运机器人、助力机器人)、IOT智能家居(扫地机器人、电动吸尘器)、电动叉车、电动低速车(电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等)、轻混合动力汽车。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,除了从控、主控之外,还有一层总控。BMS的故障诊断功能是如何实现的?
入局BMS制造的厂商分为几类:一类是动力电池BMS中具主导能力的终端用户-车厂,事实上国外BMS制造实力较强的也就是车厂,如通用、特斯拉等;国内有比亚迪、华霆动力等。第二类是电池厂,包含电芯厂商与做pack的厂商,如三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份、等;第三类专业的BMS制造商,此类厂商有多年的电力电子技术积累,有高校背景或相关企业背景的研发团队,如亿能电子、杭州高特电子、协能科技等企业。目前看来储能电池的终端用户没有加入BMS研发与制造的需求与具体行动,可以认为储能电池BMS行业缺乏一个占据了重要优势的参与者,给电池厂以及专注做储能BMS的厂商留下了巨大的发展空间。储能市场一旦确立,将给予电池厂与专业BMS生产厂商以非常大的发挥空间。在未来专业电动汽车的BMS生产厂商也极有可能成为大规模储能项目使用的BMS供应商的重要组成部分。一般来说,锂电池保护板会根据不同电池而设定不同的充放电电压,防止出现电压过高或过低的情况。新能源BMS电池管理系统云平台
没有BMS的电池组可能会面临电池性能下降、寿命缩短、安全隐患增加等问题。BMS研发
从实现方式来看,主要分为被动均衡与主动均衡。被动均衡,即耗能式均衡,一般利用电阻等耗能元件来消耗电压较高电池的多余电量,以此促使电池组中各单体电池电压趋于均衡。这种方式结构简易、成本较低,然而会产生热量,导致能量浪费,且均衡效率相对不高,比较适用于对成本较为敏感、电池组容量较小以及充电频率不高的应用场景,例如一些小型锂电池设备。主动均衡,也叫非耗能式均衡,它借助电感、电容、变压器等储能元件,把电量从电压高的电池转移到电压低的电池,实现电池间的能量转移与均衡。主动均衡方式能够优异减少能量损耗,均衡速度快、效率高,适用于大容量、高倍率充放电的电池组,像电动汽车、储能系统等对电池性能和安全性要求严苛的领域,不过其电路结构复杂,成本也相对较高。BMS研发