太陽能板BMS管理系統(tǒng)方案開發(fā)

    BMS，即電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem），在各類使用電池的設(shè)備中扮演著極為關(guān)鍵的角色，堪稱電池的“智慧管家”。它主要針對二次電池進行管理，是電池與用戶之間的重要紐帶，廣泛應(yīng)用于電動汽車、電瓶車、機器人、無人機以及儲能系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。從功能層面來看，BMS具有多項中心功能。其一為準(zhǔn)確估測SOC（荷電狀態(tài)），即精細計算電池的剩余電量。這一功能至關(guān)重要，它確保SOC始終處于合理區(qū)間，防止電池因過充電或過放電而遭受損傷，同時能實時向用戶反饋電池的剩余能量情況。比如在電動汽車中，駕駛者可通過車輛儀表盤直觀了解剩余電量，從而合理規(guī)劃行程。其二是動態(tài)監(jiān)測功能。在電池充放電過程中，BMS會實時采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如電動汽車蓄電池組中每塊電池的端電壓、溫度、充放電電流以及電池包總電壓等。通過持續(xù)監(jiān)測這些參數(shù)，及時察覺電池是否存在過充或過放跡象，保證電池安全。一旦發(fā)現(xiàn)某塊電池出現(xiàn)異常，能迅速將其識別出來，確保整組電池運行的可靠性。與此同時，BMS還會為每塊電池建立詳盡的使用歷史檔案，這些數(shù)據(jù)為后續(xù)優(yōu)化電池、充電器以及電動機等提供了寶貴資料，也為離線分析系統(tǒng)故障奠定了基礎(chǔ)。在實際操作中。 BMS主要功能包括電池狀態(tài)監(jiān)測（電壓/溫度/電流）、充放電控制、均衡管理、故障保護和通信交互。太陽能板BMS管理系統(tǒng)方案開發(fā)

    鋰電池之所以需要保護，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(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)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(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲器等。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規(guī)定值時，它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負(fù)溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng)、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 如何BMS電池管理系統(tǒng)方案定制BMS系統(tǒng)保護板的優(yōu)勢：提高電池壽命：通過實時監(jiān)測和保護電池，避免電池過充、過放等問題。

電池管理系統(tǒng)（BMS）的均衡技術(shù)主要分為被動均衡和主動均衡兩大類，用于解決電池組內(nèi)單體性能差異問題。被動均衡屬于能量耗散型，當(dāng)檢測到某單體電壓過高時，通過導(dǎo)通開關(guān)管讓并聯(lián)電阻消耗其多余電量，直至與其他單體電壓一致。其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)移型，通過不同介質(zhì)實現(xiàn)電量調(diào)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(yīng)快但單次轉(zhuǎn)移量少；電感式通過電感充放電轉(zhuǎn)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(xiàn)多單體同時均衡，效率 80%-90%，不過設(shè)計復(fù)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(zhuǎn)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(fù)雜?？傮w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(jié)合智能策略的方案，正逐步成為主流，能動態(tài)調(diào)整均衡強度，提升電池組壽命，廣泛應(yīng)用于大容量、高要求的設(shè)備中。

    入局BMS制造的廠商分為幾類：一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠，事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠，如通用、特斯拉等；國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠，包含電芯廠商與做pack的廠商，如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等；第三類BMS制造商，此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累，有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團隊，如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動，可以認(rèn)為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者，給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立，將給予電池廠與專門BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。 BMS的技術(shù)趨勢是通過動態(tài)均衡技術(shù)，減少電芯差異；智能控制充放電區(qū)間（如限制SOC在20%-80%）。

    主動均衡技術(shù)的痛點：設(shè)備采購成本較高當(dāng)前新能源板塊發(fā)展突飛猛進，每個從業(yè)單位參與的項目單量和項目數(shù)量越來越多，很多項目前期的方案搭建以及交付投運，較大權(quán)重地考慮成本，在剛好滿足下級用戶當(dāng)前技術(shù)需求的前提下，以盡可能便宜的原則選擇均衡產(chǎn)品。導(dǎo)致很多項目選型環(huán)節(jié)，下級用戶認(rèn)可主動均衡的產(chǎn)品和技術(shù)，也了解全生命周期主動均衡經(jīng)濟性的更加合理性，但考慮當(dāng)前量級的項目因為選擇采購主動均衡BMS要多花￥，往往很可能還是選擇當(dāng)前就滿足下級用戶的被動均衡產(chǎn)品。主動均衡相對增加了危險點基于不同廠家主動均衡技術(shù)的差異性，主動均衡在BMS內(nèi)部增加了分離式或集成式的均衡電路，其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅(qū)動裝置、均衡操作狀態(tài)等，這些從硬件增加的角度增加了可能失效的危險點。部分BMS企業(yè)過于追求3A、5A甚至更高的大電流均衡，于均衡技術(shù)本身沒有什么技術(shù)難點，但對系統(tǒng)既有的協(xié)配件的選型匹配存在挑戰(zhàn)。行業(yè)PACK包內(nèi)采集線束的線徑可能只有、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內(nèi)的發(fā)熱及散熱、相對熱的環(huán)境下電池的壽命等都可能是關(guān)聯(lián)影響因素。 當(dāng)溫度異常升高（如超過 60℃），立即切斷充放電回路，防止熱失控。浙江便攜式電源BMS

BMS未來向高精度監(jiān)測、AI智能預(yù)測、云端協(xié)同管理和多類型電池兼容（如固態(tài)電池）方向發(fā)展。太陽能板BMS管理系統(tǒng)方案開發(fā)

    主動均衡技術(shù)主動均衡又稱非能量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環(huán)期間，是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去，使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時間，延長放電使用時間。在適用場景上，主動均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復(fù)雜，變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本增加明顯。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則，因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應(yīng)用中，主動均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片，它采用了科學(xué)的智能算法，能夠及時地補償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。太陽能板BMS管理系統(tǒng)方案開發(fā)