動力電池電源管理系統(tǒng)存在問題及現(xiàn)狀
當(dāng)前動力鋰電池電源系統(tǒng)發(fā)展的主要問題是:動力電池成組后安全性和使用壽命顯著下降,甚至頻繁發(fā)生電池燃燒、爆炸等嚴(yán)重事故。造成上述問題的主要原因是動力鋰電池成組技術(shù)、成組應(yīng)用技術(shù)和設(shè)備研究滯后;實(shí)現(xiàn)動力鋰電池系統(tǒng)集成,為用戶提供動力鋰電池系統(tǒng)集成技術(shù)和產(chǎn)品,是解決當(dāng)前面臨的問題,推動動力鋰電池發(fā)展的重要課題。
目前,單體動力鋰電池已經(jīng)基本具備推廣應(yīng)用條件,但現(xiàn)有的成組技術(shù)、成組應(yīng)用技術(shù)和設(shè)備水平還不成熟。也就是說,單體動力鋰電池基本解決了安全和壽命問題,推動動力鋰電池發(fā)展的關(guān)鍵是電池成組技術(shù)和BMS技術(shù)。
電源管理系統(tǒng)存在的必要性和重要性:
過充過放對電池的損害都是致命的,不同之處僅在于過充產(chǎn)生大量氣體、易自燃和爆炸、表象劇烈,過放外觀變化和緩、但失效速度卻極快,在正常使用中都應(yīng)嚴(yán)格避免出現(xiàn)。對于單體電池而言,在充放電的過程中,如果過充或者過放電都會造成電池內(nèi)阻增大,負(fù)極析鋰,容量減小等一系列問題,使電池在使用過程中存在安全和壽命縮短的問題。對于電池組而言,在成組之前就需要單體電池的電性能基本一致,在使用過程中也需要保持各個(gè)單體電池的性能一致性,這樣電池才能盡量發(fā)揮1+1>1的效果。
電源管理系統(tǒng)的構(gòu)造:
電池管理系統(tǒng)是對電池的性能和狀態(tài)了解最為全面的設(shè)備,所以將電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)之間建立聯(lián)系,就能使充電機(jī)實(shí)時(shí)地了解電池的信息,從而更有效地解決電池的充電時(shí)產(chǎn)生一些的問題。目前電池管理系統(tǒng)都是基于單體電池的電壓、電流、溫度等SOC狀態(tài)的。
電池管理系統(tǒng)對電池組的使用過程進(jìn)行管理,對電池組中各單體電池的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,可以在一定程度上維系電池組中各單體電池的狀態(tài)一致性,避免電池狀態(tài)差異造成電池組性能的加速衰退。動力鋰電池發(fā)展需要電池生產(chǎn)工藝控制水平的提高,科學(xué)的電池篩選和配組方法及有效的電池管理系統(tǒng)共同推動。
BSMS不僅可實(shí)時(shí)跟蹤采集數(shù)據(jù)記錄,更能對充放電進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
電源管理系統(tǒng)功能
1.監(jiān)測功能:
監(jiān)測功能是電源管理系統(tǒng)功能最基本的功能,其為管理功能提高可靠的數(shù)據(jù)。監(jiān)測內(nèi)容包括電池的端電壓,電流,溫度等參數(shù)。
2.保護(hù)功能:
保護(hù)功能包括過充保護(hù)、過放保護(hù)、短路保護(hù)、反接保護(hù)、過載保護(hù)、溫度保護(hù)等。
3.計(jì)量功能:
計(jì)量功能是對電池在使用過程中的SOC狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)報(bào)告,從理論上來講,電池的電壓和容量存在一定的對應(yīng)關(guān)系,通過在使用過程中的SOC數(shù)據(jù)和理論的SOC數(shù)據(jù)來對比,判斷電池的壽命。
4.控制功能:
通過接口和通訊協(xié)議將電池的狀態(tài)與外接連接,實(shí)現(xiàn)自控或者遠(yuǎn)程遙控的功能。