什么是电池管理系统(BMS)?

什么是电池管理系统(BMS)?

全名电池管理系统就是Battery Management System,电池管理系统。它是配合监测储能电池状态的装置。主要是对各个电池单元进行智能管理和维护,防止电池过充、过放,延长电池的使用寿命,并监控电池的状态。通常,BMS 表现为电路板或硬件盒。

BMS是电池储能系统的核心子系统之一。负责监控各电池组的工作状态电池储能确保储能装置安全可靠运行。 BMS可以实时监测和采集储能电池的状态参数(包括但不限于单体电池电压、电池极温度、电池回路电流、电池端电压)电池组、电池系统的绝缘电阻等),并根据系统的分析计算,得到更多的系统状态评估参数,有效控制电池组的状态。储能电池体根据具体的保护控制策略来实现,从而保证整个电池储能单元的安全可靠运行。同时BMS可以通过自身的通信接口、模拟/数字输入、输入接口与其他外部设备(PCS、EMS、消防系统等)进行信息交换,形成对系统内各子系统的联动控制。整个储能电站,保证电站安全可靠、高效并网运行。

的作用是什么电池管理系统?

BMS的功能有很多,最核心的、也是我们最关心的无非三个方面:状态管理、平衡管理、安全管理。

状态管理功能电池管理系统

我们想知道电池的状态是什么,电压是多少,能量是多少,容量是多少,充放电电流是多少,BMS状态管理功能会告诉我们答案。 BMS的基本功能是测量和估算电池参数,包括电压、电流、温度等基本参数和状态,以及SOC、SOH等电池状态数据的计算。

电池测量

基本信息测量:电池管理系统最基本的功能是测量电芯的电压、电流和温度,这是所有电池管理系统顶层计算和控制逻辑的基础。

绝缘电阻检测:在电池管理系统中,需要对整个电池系统和高压系统进行绝缘检测。

SOC计算

SOC是指充电状态,即电池的剩余容量。简单来说,就是电池还剩下多少电量。

SOC是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是基于SOC,所以它的准确性极其重要。如果没有准确的SOC,再多的保护功能也不能让BMS正常工作,因为电池会经常受到保护,电池的寿命无法延长。

目前主流的SOC估算方法有开路电压法、电流积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法等。前两种较为常用。

余额管理功能电池管理系统

每个电池都有自己的“个性”。要谈平衡,就得从电池说起。即使是同一厂家同批次生产的电池,也有自己的生命周期和自己的“个性”——每块电池的容量不可能完全相同。造成这种不一致的原因有两类:

电池生产的不一致和电化学反应的不一致

生产不一致

生产不一致是众所周知的。例如,在生产过程中,隔膜、正极、负极材料不一致,导致电池整体容量不一致。

电化学不一致是指在电池充放电过程中,即使两种电池的生产加工完全相同,电化学反应过程中的热环境也永远不可能一致。

我们知道,过度充电和过度放电会对电池造成很大的损害。因此,当充电时电池B已充满,或者放电时电池B的SOC已经很低时,需要停止充放电以保护电池B,电池A和电池C的电量无法充分利用。这导致:

首先,电池组的实际可用容量减少了:电池A和C本来可以使用的容量,但现在无处发力来照顾B,就像两个人三条腿绑住了高和低个子矮的人在一起,个子高的人脚步慢。无法取得大的进步。

其次,电池组的寿命降低:步幅小,需要行走的步数较多,双腿较累;容量减少,需要充放电的循环次数增多,电池的衰减也更大。例如,单个电芯在100%充放电的情况下可以达到4000次循环,但在实际使用中无法达到100%,循环次数不得达到4000次。

BMS的平衡模式主要有两种,被动平衡和主动平衡。
被动均衡的电流比较小,比如DALY BMS提供的被动均衡,均衡电流只有30mA,电池电压均衡时间较长。
主动平衡电流比较大,比如主动平衡器由DALY BMS开发,均衡电流达到1A,电池电压均衡时间短。

保护功能电池管理系统

BMS监控器与电气系统的硬件相匹配。根据电池的不同性能状况,分为不同的故障等级(轻微故障、严重故障、致命故障),不同故障等级下采取不同的处理措施:警告、限电或直接切断高压。故障包括数据采集和合理性故障、电气故障(传感器和执行器)、通信故障和电池状态故障。

常见的例子是,当电池过热时,BMS根据采集到的电池温度判断电池过热,然后断开控制电池的电路,进行过热保护并向EMS等管理系统发出报警

为什么选择DALY BMS?

DALY BMS是中国最大的电池管理系统(BMS)制造商之一,拥有员工800余人,生产车间20000平方米,研发工程师100余人。达利产品远销150多个国家和地区。

专业的安全保护功能

智能板和硬件板包含6大保护功能:

过充保护:当电芯电压或电池组电压达到第一级过充电压时,会发出警告信息,当电压达到第二级过充电压时,DALY BMS会自动断开电源。

过放保护:当电芯或电池组的电压达到第一级过放电压时,会发出警告信息。当电压达到第二级过放电压时,DALY BMS将自动断开电源。

过流保护:当电池放电电流或充电电流达到第一级过流时,会发出警告信息,当电流达到第二级过流时,DALY BMS将自动断开电源。

温度保护:锂电池在高低温条件下无法正常工作。当电池温度过高或过低达到第一级时,会发出警告信息,达到第二级时,DALY BMS会自动切断电源。

短路保护:电路短路时,电流瞬间增大,DALY BMS会自动断开电源

专业的余额管理功能

均衡管理:如果电池组电压差异过大,会影响电池的正常使用。例如,预先对电池进行过充电保护,而电池未充满电,或者预先对电池进行过放电保护,而电池无法完全放电。 DALY BMS自带被动均衡功能,同时还开发了主动均衡模块。最大均衡电流达到1A,可以延长电池的使用寿命,保证电池的正常使用。

专业的状态管理功能和通讯功能

状态管理功能强大,每件产品出厂前都经过严格的质量检测,包括绝缘测试、电流精度测试、环境适应性测试等。BMS监控电芯电压、电池组总电压、电池温度、充电电流和实时放电电流。提供高精度SOC功能,采用主流安时积分方式,误差仅8%。

通过UART/RS485/CAN三种通讯方式,连接上位机或触摸显示屏、蓝牙、灯板,对锂电池进行管理。支持主流逆变器通信协议,如中国铁塔、GROWATT、DEY E、MU ST、GOODWE、SOFAR、SRNE、SMA等。

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发布时间:2023年5月14日

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