換電柜BMS管理系統方案定制

電池管理系統（BMS）的均衡技術主要分為被動均衡和主動均衡兩大類，用于解決電池組內單體性能差異問題。被動均衡屬于能量耗散型，當檢測到某單體電壓過高時，通過導通開關管讓并聯電阻消耗其多余電量，直至與其他單體電壓一致。其優勢是結構簡單、成本低、可靠性高，適合消費電子、低速電動車等中小容量電池組，但能量以熱能浪費，效率低且均衡速度慢，適用于小電流場景。主動均衡則是能量轉移型，通過不同介質實現電量調配，具體包括電容式、電感式、變壓器式和 DC/DC 變換器式等。電容式利用電容在高低壓單體間切換傳遞能量，響應快但單次轉移量少；電感式通過電感充放電轉移能量，效率 70%-80%，但體積較大且有電磁干擾；變壓器式借助多繞組變壓器實現多單體同時均衡，效率 80%-90%，不過設計復雜、成本高；DC/DC 變換器式通過雙向通道將高電壓單體能量轉移到總線再分配，效率超 90%，適合電動汽車等場景，但電路算法復雜。總體而言，被動均衡因低成本適用于簡單場景，而主動均衡尤其是結合智能策略的方案，正逐步成為主流，能動態調整均衡強度，提升電池組壽命，廣泛應用于大容量、高要求的設備中。BMS如何保證電池安全？換電柜BMS管理系統方案定制

    BMS保護板的被動均衡技術。顧名思義，被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉，從而實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡，工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻，當某個電芯提前充滿，而又需要繼續給其他電芯充電時，通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量，為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單，所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點，由于結構簡單制作成本低，采用電阻耗能產生熱量，從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短，效果不佳，一般均衡時間都在充電周期末期。此外，只能對高電壓電池進行放電，無法對劣質電池進行改進。在適用場景上，被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用，可以釋放每顆電芯的儲能能力，實現電量的高效利用。 高科技BMS方案開發儲能BMS主動均衡和被動均衡的區別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。

    電池保護板的自身參數，比如自耗電分為工作自耗電和靜態（睡眠）自耗電，保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大，主要為保護芯片、mos驅動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量，如果長時間擱置的電池，保護板自耗電可能導致電池虧電。自耗電和內阻等，他們不起保護作用，但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內阻也是一個很重要的參數，保護板的主回路內阻主要來源于pcb板上鋪設阻值，mos的阻值（主要）和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時，特別是mos部分，會產生大量的熱，因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導熱和散熱。除了這些基本功能以外，保護板還有各種各樣的附加功能（如均衡），特別是帶軟件的保護板，功能更是異常豐富，比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應有盡有，再高階一點，就成了電池管理系統了（BMS）。

    鋰電池(可充型)之所以需要保護，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板和一片電流保護器出現。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監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在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或回路電流超過規定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負溫度系數，在環境溫度升高時，其阻值降低，使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫，即身份識別的意思它分為兩種：一是存儲器，常為單線接口存儲器，存儲電池種類、生產日期等信息；二是識別電阻。兩者可起到產品的可追溯和應用的限制的作用。 BMS 常見使用故障有哪些？

    基于模型的方法估算電池SOC，包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM)，通過模擬電池的電化學反應和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內阻、容量和其他關鍵參數，從而多方面了解各種運行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術，它能整合來自多個傳感器的數據，即使在動態環境中也能精確估算SOC。然而，卡爾曼濾波法的準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。大多數電動汽車使用不同的技術組合來準確測量SOC。庫侖計數和OCV迅速獲得基本數據，而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。除此之外，神經網絡，人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。 BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差不大，從而提高整個電池組的充放電性能。電動兩輪車BMS電池管理系統效果

BMS向高精度監測、AI智能預測、云端協同管理和多類型電池兼容（如固態電池）方向發展。換電柜BMS管理系統方案定制

    BMS系統保護板的功能：電池充放電狀態監測：BMS系統保護板能夠實時監測電池的電壓、電流、溫度等關鍵參數，確保電池在安全的工作范圍內運行。過充與過放保護：當電池充電時，如果電壓超過設定的安全范圍，BMS系統保護板會立即斷開充電電路，防止電池過充；同樣地，當電池放電時，如果電壓低于設定的安全范圍，BMS系統保護板會及時斷開放電電路，防止電池過放。溫度保護：通過溫度傳感器實時監測電池的溫度，當溫度過高或過低時，BMS系統保護板會采取相應的措施，如降低充電電流或停止充電，以保護電池不受損害。短路保護：BMS系統保護板還具有短路保護功能，當檢測到電池組內部或外部發生短路時，會立即切斷電源，防止短路損害。平衡管理：對于多節電池的電動車，BMS系統保護板還能實現電池的平衡管理，確保每節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。 換電柜BMS管理系統方案定制