什么是电池荷电状态(SOC)?电池荷电状态是电池管理的一个重要指标,尤其是对锂离子电池而言。它指的是电池相对于其容量的电量水平,通常用百分比表示。SOC用于确定电池的剩余电量,而剩余电量对于预测电池的性能和使用寿命至关重要。测量电池的充电状态并不是一项简单的任务,有很多种方法,比如电压/电流积分、阻抗测量和库仑计数等。确定电动汽车电池SOC的技术各不相同,主分为开路电压法,库仑计数法,基于模型的方法几种。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。多串电池组需均衡,避免如单节电压差异影响整体性能。光伏板锂电池保护板电池管理系统效果
基于模型的方法估算电池SOC,包括电化学阻抗频谱法(EIS)和等效电路模型(ECM),通过模拟电池的电化学反应和电气行为来进行深入的SOC分析。这些方法可评估内阻、容量和其他关键参数,从而多方面了解各种运行条件下的SOC。卡尔曼滤波是另一种流行的基于模型的技术,它能整合来自多个传感器的数据,即使在动态环境中也能精确估算SOC。然而,卡尔曼滤波法的准确性容易受到传感器漂移、极端温度变化和电池行为变化等外部因素的影响。大多数电动汽车使用不同的技术组合来准确测量SOC。库仑计数和OCV快速获得基本数据,而EIS、ECM和卡尔曼滤波则提供更详细和更精确的信息。除此之外,神经网络、人工智能的应用也在不断的提高SOC的准确性。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。光伏储能锂电池保护板芯片部分保护板集成温度传感器,过热/过冷时切断电路。
目前锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式锂电池保护板将所有电芯统一用一个锂电池保护板硬件采集,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。目前行业内分布式锂电池保护板的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池B保护板多是主从两层架构。储能电池保护板则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,在从控、主控之上,还有一层总控。
锂电池保护板具备多项至关重要的功能。过充保护功能可在电池充电过程中,当电芯电压上升至预设的过充保护电压值(例如常见的 4.25±0.05V,不同电池类型及应用场景下该数值会有所差异)时,迅速切断充电回路,防止电池因过度充电而引发鼓包、燃烧甚至危险等严重安全事故;过放保护功能则在电池放电阶段,一旦电芯电压下降到设定的过放保护电压值(如 2.90±0.08V),即刻切断放电回路,避免电池过度放电,有效延长电池的使用寿命;过流保护功能能够在充放电电流超过设定的过流保护值时,快速断开电路,防止电池和其他设备因过大电流而烧毁;短路保护功能可在检测到电池输出端发生短路瞬间,立即切断电路,确保使用过程的安全性。此外,部分保护板还具备过温保护功能,通过安装可恢复性温度保护开关,当电池温度过高时,及时切断电路,待温度恢复正常后再恢复工作,保障电池在适宜的温度范围内运行。宽温域元件(-40℃~125℃)、三防涂层(防潮/盐雾)、冗余电路设计。
在未来的发展中,锂电池保护板将朝着高集成度、多功能化和智能化的方向发展。高集成度将使得保护板体积更小、重量更轻,满足各种便携式设备的需求;而多功能化则将集成更多的管理功能,提高锂电池的使用效率和管理效果;智能化则将使得锂电池保护板能够实时监测电池的状态和环境条件,提供更加便捷和安全的电池使用体验。同时,随着环保意识的提高,在未来锂电池保护板将更加注重环保材料的采用,不断推动锂电池产业的可持续发展。用万用表测量输出端电压,若异常(如0V或无变化),可能保护管失效。磷酸铁锂锂电池保护板方案开发
锂电池保护板主要是防止锂电池过充、过放、过流、短路及过温的电子模块,保障电池安全,延长寿命。光伏板锂电池保护板电池管理系统效果
均衡是BMS中非常重要的一个环节,您可能遇到过因为某一节电芯电压异常导致电池包使用容量变少的问题问题,BMS是遵循短板效应的,因为某一节电芯的电压比较低会导致SOX的估算直接不准,明明其他电芯还有电,但是确有劲无处使,对电池包的影响还是非常大的。关于均衡还是比较麻烦的,这里就不展开说了。当前的均衡控制策略中,有以单体电压为控制目标参数的,也有人提出应该用SOC作为均衡控制目标参数。以单体电压为例:首先设定一对启动和结束均衡的阈值:例如一组电池中,单体电压极值与这组电压平均值的差值达到30mV时启动均衡,5mV结束均衡。BMS按照固定的采样周期采集单体电压,计算平均值,再计算每个单体电压与均值的差值;如果MAX的一个差值达到了30mV,BMS就需要启动均衡程序;在均衡过程中持续步骤,直到差值都小于5mV,结束均衡。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。光伏板锂电池保护板电池管理系统效果