測量電池容量的理想方法是庫侖計數法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,有多種測量放電或充電電流的方法。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它解決了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,且無法承受大電流。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴)。它們的精確度很高。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,評估剩余電量。不過,庫侖計數法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。 BMS的主要功能有哪些?電池包BMS測試
BMS是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進行統一的監控、指揮及協調。從構成上看,電池管理系統包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。BMS根據實時采集的電芯狀態數據,通過特定算法來實現電池組的電壓保護、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,并實現電芯間的電壓平衡管理和對外數據通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細分領域,包括充電管理芯片、電池計量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監測電芯的充電狀態,調整充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、及時的充電。根據鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預充、恒流充電、恒壓充電,操作充電各個階段的充電狀態。 品牌BMS電池管理系統工廠電動汽車、儲能系統、消費電子(手機/筆記本)、無人機、工業設備等。
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,為了使用不同的應用場景個需求,保護板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),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)。
高精度傳感技術:升級除傳統的電壓、電流和溫度傳感器外,壓力傳感器、聲波傳感器、紅外傳感器等高精度傳感器會更多地應用于BMS。多傳感器融合技術將使BMS能夠更多角度、精確地監控電池狀態,提前發現潛在危險。主動均衡技術發展:被動均衡技術因其均衡效果較差逐漸難以滿足需求,隨著技術進步和成本降低,主動均衡技術將成為主流,更好地解決電池組中各單體電池的容量、電壓差異問題,延長電池使用壽命。集成化與模塊化設計:未來的BMS將朝著高度集成化發展,把更多的功能集成到一個芯片或模塊中,提高系統的可靠性和穩定性,同時降低成本、減小體積。模塊化設計則使BMS能靈活適應不同類型和規模的電池系統,方便進行模塊替換和擴展。強化安全冗余設計:一方面,在硬件上增加更多的冗余單元,確保某個部分出現故障時系統仍能正常運行。另一方面,加強網絡安全防護,通過加密通信、身份驗證和入侵檢測等手段,防范潛在的網絡攻擊。推動標準化與互操作性:目前市場上電池與BMS的類型和廠商眾多,缺乏統一標準,未來標準化進程將加快,以實現不同廠商設備的互操作性,降低系統集成難度和成本,促進電池技術的推廣應用。多領域廣泛應用:除了在電動汽車領域的應用不斷深化。 通過動態均衡技術,減少電芯差異;智能控制充放電區間(如限制SOC在20%-80%)。
BMS保護板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估計方法傳統方法:安時積分法、開路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法、粒子濾波算法神經網絡算法:神經網絡算法。SOP算法:根據電池的SOC和溫度,查表確定持續充放電最大功率瞬時充放電最大功率。電芯的去極化速度,決定當前最大功率使用的頻率。當SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負極的吸收速度時候,就會發生電壓下降,最大功率無法維持。因此,SOP的計算難點是峰值功率與持續功率如何過度?SOH算法:兩點法計算SOH根據OCV-SOC曲線確定兩個準確的SOC值,并安時累積計算這兩個SOC之間的累積充入或放出電量,然后計算出電池的容量,從而得到SOH。算法有一定難度,需要大量的數據和模型,才能較準確的估算。 檢查通信信號、測量單體電壓一致性、驗證保護功能(如過壓觸發斷電)。太陽能板BMS保護方案
優化儲能電池充放電策略,提升系統效率,支持電網調峰、可再生能源平滑接入。電池包BMS測試
技術層面,BMS正朝著高集成化、智能化與車規級功能安全方向發展。無線BMS技術已進入商用階段,通過分布式架構與邊緣計算,實現數據的本地處理,減少傳輸負擔。AI算法的融入使BMS能夠預測電池剩余壽命與潛在故障,提前采取維護措施。例如,機器學習優化充放電策略,適配電力現貨市場峰谷套利需求。應用場景方面,BMS已從電動汽車擴展至儲能系統、便攜式電子設備及航空航天等領域。在智能手機中,微型BMS集成于電路板,側重輕量化與低功耗設計;在航空領域,BMS需滿足高可靠性、冗余設計及極端環境適應要求。隨著2025年《新型儲能安全技術規范》的實施,BMS的安全標準進一步升級,消防系統成本占比≥5%,熱失控預警時間≥30分鐘,推動行業向更安全、更便捷的方向發展。電池包BMS測試