新時(shí)代BMS管理系統(tǒng)云平臺(tái)開發(fā)

    隨著城市生活節(jié)奏的加快，電動(dòng)自行車以其便捷成為了許多人出行的選擇。然而，隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也不容忽視。特別是電動(dòng)自行車入戶充電引發(fā)的火災(zāi)危險(xiǎn)，屢見不鮮，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大威脅。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家致力于鋰電池安全管理的專精特新企業(yè),我們一起探索一下其自主研發(fā)的”智鋰狗系統(tǒng)”,如何利用RFID（無(wú)線射頻識(shí)別）技術(shù)成為我們防止電動(dòng)自行車入戶充電引起火災(zāi)的有力武器。RFID是一種無(wú)需直接接觸即可通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別對(duì)象的技術(shù)。它主要由標(biāo)簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。還可以與視頻監(jiān)控、智能基站等技術(shù)手段相結(jié)合,在阻止電動(dòng)自行車入戶充電火災(zāi)方面，發(fā)揮著巨大作用。 BMS通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池在安全范圍內(nèi)工作。新時(shí)代BMS管理系統(tǒng)云平臺(tái)開發(fā)

    鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù)，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(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)操控電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護(hù)板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中操控IC，在一切正常的情況下操控MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負(fù)溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時(shí)，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 江蘇電動(dòng)摩托車BMS充電異常（過(guò)充保護(hù)觸發(fā)），設(shè)備突然斷電（過(guò)放 / 過(guò)流），電池組壽命縮短（均衡失效）。

    電瓶車什么電池好不會(huì)起爆？目前市面上常見的電動(dòng)車電池主要有兩種：鋰電池和鉛酸電池。1.鋰電池：鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，是目前電動(dòng)車的主流電池類型。但是，鋰電池也存在一定的安全危險(xiǎn)，比如過(guò)熱、短路等情況可能導(dǎo)致電池起爆。因此，選擇質(zhì)量可靠的鋰電池品牌以及定期進(jìn)行電池維護(hù)是非常重要的。2.鉛酸電池：鉛酸電池的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜、技術(shù)成熟、安全性相對(duì)較高。但缺點(diǎn)是重量大、體積大、能量密度低、循環(huán)壽命短。雖然鉛酸電池的安全性較高，但在選擇時(shí)仍需要關(guān)注其品質(zhì)，避免使用劣質(zhì)產(chǎn)品?？偟膩?lái)說(shuō)，無(wú)論是哪種類型的電池，都需要注意電池的質(zhì)量和維護(hù)工作，以降低電池起爆的危險(xiǎn)。在能源變革與科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，各類電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備如雨后春筍般涌現(xiàn)，從電動(dòng)汽車到儲(chǔ)能電站，電池已成為能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。然而，電池的性能、安全與壽命問(wèn)題一直是行業(yè)痛點(diǎn)，此時(shí)，電池管理系統(tǒng)（BMS）應(yīng)運(yùn)而生，成為解決這些難題的重要利器。

    目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集，適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的作用，一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中，如電動(dòng)工具、機(jī)器人（搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人）、IOT智能家居（掃地機(jī)器人、電動(dòng)吸塵器）、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車（電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等）、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語(yǔ)五花八門，不同的公司，不同的叫法。動(dòng)力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲(chǔ)能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大，多數(shù)都是三層架構(gòu)，除了從控、主控之外，還有一層總控。從智能手機(jī)到太空探索，BMS正在重新定義能源使用方式。隨著固態(tài)電池、鈉離子電池等新技術(shù)的落地，下一代BMS將成為實(shí)現(xiàn)“零碳社會(huì)”的中心支點(diǎn)，推動(dòng)人類向更高速、更可持續(xù)的能源未來(lái)邁進(jìn)。 儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等幾個(gè)方面。

    測(cè)量電池容量的理想方法是庫(kù)侖計(jì)數(shù)法，即通過(guò)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流入和流出的電流，進(jìn)而得到流入或者流出電量。SOC=總?cè)萘?（放電電流-充電電流）*時(shí)間根據(jù)電池測(cè)量系統(tǒng)的不同，有多種測(cè)量放電或充電電流的方法。電流分流器：分流器是一個(gè)低歐姆電阻器，用于測(cè)量電流。整個(gè)電流流經(jīng)分流器并產(chǎn)生電壓降，然后進(jìn)行測(cè)量。這種方法會(huì)在電阻器上產(chǎn)生輕微的功率損耗?；魻栃?yīng)傳感器：這種傳感器通過(guò)磁場(chǎng)變化測(cè)量電流。它解決了電流分流器典型的功率損耗問(wèn)題，但成本較高，且無(wú)法承受大電流。巨磁電阻（GMR）傳感器：這種傳感器用作磁場(chǎng)檢測(cè)器，比霍爾效應(yīng)傳感器更靈敏（也更昂貴）。它們的精確度很高。庫(kù)侖測(cè)量涉及的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，主要由微控制器完成。庫(kù)侖計(jì)數(shù)法是一種安培小時(shí)積分法，可量化一段時(shí)間內(nèi)的電量，提供動(dòng)態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新。開路電壓（OCV）通過(guò)計(jì)算電壓與電量之間的直接關(guān)系，評(píng)估剩余電量。不過(guò)，庫(kù)侖計(jì)數(shù)法會(huì)因傳感器漂移或電池性能變化而隨時(shí)間累積誤差，而開路電壓則也可能受到溫度波動(dòng)和電池老化的影響。 通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度，超過(guò)閾值時(shí)啟動(dòng)散熱風(fēng)扇或液冷系統(tǒng)。發(fā)展BMS管理系統(tǒng)軟件開發(fā)

儲(chǔ)能BMS均衡技術(shù)主要是指電池管理系統(tǒng)BMS中用于維護(hù)電池組中各個(gè)單體電池電量一致性的技術(shù)。新時(shí)代BMS管理系統(tǒng)云平臺(tái)開發(fā)

    電池管理系統(tǒng)（BMS）保護(hù)板作為動(dòng)力電池的智能管控中樞，通過(guò)多維度協(xié)同實(shí)現(xiàn)全生命周期安全防護(hù)與性能優(yōu)化。其依托分布式高精度傳感器網(wǎng)絡(luò)毫秒級(jí)監(jiān)測(cè)電池組的電壓場(chǎng)、電流通量及溫度梯度，構(gòu)建三維參數(shù)矩陣以精細(xì)量化荷電狀態(tài)（SOC）與應(yīng)用狀態(tài)（SOH）；采用分級(jí)電壓閾值管理機(jī)制，在充電電壓觸及，放電電壓低于，嚴(yán)格限定能量邊界。系統(tǒng)集成NTC/PTC復(fù)合溫控體系，通過(guò)熱場(chǎng)模擬算法動(dòng)態(tài)調(diào)控充放電策略，當(dāng)溫度超出-20℃~60℃可調(diào)閾值時(shí)脈沖充電或熔斷保護(hù)，并配置霍爾傳感電流微分模塊實(shí)現(xiàn)<10μs級(jí)短路偵測(cè)與50ms內(nèi)多級(jí)故障隔離。針對(duì)多串電池組，創(chuàng)新采用雙向DC/DC主動(dòng)均衡拓?fù)渑c卡爾曼濾波算法，維持單體電壓差≤30mV，通過(guò)5A級(jí)均衡電流提升循環(huán)壽命≥30%。同時(shí)兼容ISO26262ASIL-C功能安全標(biāo)準(zhǔn)，集成CAN/RS485雙模通訊與云端管理接口，形成覆蓋實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、遠(yuǎn)程升級(jí)的數(shù)字化電池生態(tài)閉環(huán)。 新時(shí)代BMS管理系統(tǒng)云平臺(tái)開發(fā)