造成鋰電池活性物質不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質減少,溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結構摩爾體積的變化,結構不可逆轉變,影響顆粒與電極間的電化學接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,會發(fā)生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質導致容量不可逆損失,還會有安全隱患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。BMS如何實時監(jiān)測電池狀態(tài)?三輪車BMS電池管理系統(tǒng)效果
均衡是BMS中非常重要的一個環(huán)節(jié),您可能遇到過因為某一節(jié)電芯電壓異常導致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應的,因為某一節(jié)電芯的電壓比較低會導致SOX的估算直接不準,明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對電池包的影響還是非常大的。關于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當前的均衡控制策略中,有以單體電壓為控制目標參數(shù)的,也有人提出應該用SOC作為均衡控制目標參數(shù)。以單體電壓為例:首先設定一對啟動和結束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到30mV時啟動均衡,5mV結束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計算平均值,再計算每個單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個差值達到了30mV,BMS就需要啟動均衡程序;在均衡過程中持續(xù)步驟2,直到差值都小于5mV,結束均衡。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)效果均衡管理是通過被動或主動均衡電路,確保電池組中各個單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能。
SOC的重要性是防止電池損壞:通過將SOC保持在20%至80%之間,電動汽車BMS可防止電池過度磨損,延長SOH、容量和運行壽命。BMS還依靠準確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風險。性能優(yōu)化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學成分和設計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數(shù)電動汽車電池都能在20%至80%SOC范圍內實現(xiàn)高效的電力傳輸和強勁的加速性能。估算行駛里程:SOC直接影響電動汽車的行駛里程,這對有效和安全的行程規(guī)劃至關重要。優(yōu)化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費,同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數(shù)來調節(jié)電動汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術來保護電池壽命。它還能在動態(tài)充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,從而優(yōu)化調整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。
兩輪電動車BMS行業(yè)內成為兩輪電動車電池保護板分為硬件板與軟件板。所謂硬件板,就是保護板上沒有可以進行編程的芯片,只是按照特定的線路進行連接,保護板的參數(shù)是固定的。這一類保護板一般成本較低,功能簡單,很難實現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎上,加了可以編程的芯片,因此這類保護板除了實現(xiàn)基本功能以外,還能實現(xiàn)很多特殊的功能。只要通過修改程序和添加外設,實現(xiàn)更多功能,比如遠程引爆車輛中的鋰電池。通過監(jiān)測電池組的運行參數(shù)和狀態(tài),結合故障診斷算法,及時發(fā)現(xiàn)并確認電池組的故障。
工商業(yè)儲能電池管理系統(tǒng)(BMS)的主要功能包括提供過充、過放、過流、過溫、欠溫、短路及限流保護1。此外,BMS還能在充電過程中進行電壓均衡,并通過后臺軟件進行參數(shù)配置和數(shù)據(jù)監(jiān)控。這些系統(tǒng)通常與多種不同類型的PCS(Power Conversion System)進行通訊,并聯(lián)合對儲能系統(tǒng)進行智能化管理。大型儲能保護板是用于對電池模塊進行管理的硬件,它確保電池能夠以健康安全的狀態(tài)穩(wěn)定運行。這些保護板通常具備多層級BMS協(xié)同安全防護技術,提供長循環(huán)壽命和高安全防護。它們還能夠根據(jù)需要并聯(lián)多組電池,滿足不同應用場景的容量擴展需求。BMS鋰電池保護板可以按照電池組串數(shù)和持續(xù)放電電流大小來分。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)效果
BMS所獲得數(shù)據(jù)的準確性、可靠性,決定了儲能系統(tǒng)整體運行的質量和效率。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)效果
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,BMS系統(tǒng)保護板能夠有效延長電池的使用壽命。增強安全性:BMS系統(tǒng)保護板在預防過充、過放、短路等問題方面發(fā)揮著重要作用,有效降低了電池損壞甚至起火的風險,保障了用戶的人身和財產(chǎn)安全。優(yōu)化性能:通過平衡管理,BMS系統(tǒng)保護板能夠確保電池組內各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個電池組的充放電性能,使電動車的動力輸出更加穩(wěn)定和高效。三輪車BMS電池管理系統(tǒng)效果