電池管理系統(BMS):深入了解監控與平衡功能(néng) 2024-01-16
電池管理系統(BMS)是專爲管理和監控可充電電池性能(néng)而設計的電子系統。随著(zhe)電動汽車(EV)、電動滑闆車以及其他便攜式電子設備的日益普及,BMS 的重要性也日益凸顯。這(zhè)些系統不僅确保了電池的安全性、壽命和效率,還(hái)爲用戶和系統控制器提供了關于電池性能(néng)和健康狀況的關鍵信息。
BMS 的核心功能(néng)主要圍繞兩(liǎng)大方面(miàn):監控和平衡。
監控:電池的“守護神”
在BMS中,監控功能(néng)就(jiù)如同電池的“守護神”,它不斷地測量和分析電池的各種(zhǒng)關鍵參數,包括電壓、電流、溫度、充電狀态(SOC)和健康狀态(SOH)等。這(zhè)些數據爲BMS提供了決策依據,确保電池在安全、高效的範圍内運行,從而防止了過(guò)度充電、過(guò)度放電和過(guò)熱等潛在危險情況的發(fā)生。
監控電池的SOC是BMS的關鍵任務之一,主要有三種(zhǒng)方法:
電壓測量方法:這(zhè)種(zhǒng)方法簡單易行,通過(guò)測量電池端子的電壓來估算SOC。然而,由于電池内阻和性能(néng)漂移的影響,其準确性可能(néng)會(huì)受到影響。
庫侖計數方法:這(zhè)是一種(zhǒng)在線測量方法,通過(guò)測量進(jìn)入或離開(kāi)電池的電荷量來準确計算SOC。盡管這(zhè)種(zhǒng)方法準确度高,但它需要複雜的算法和電流傳感器,同時(shí)還(hái)受到溫度、放電電流和電池老化的影響。
歐姆或阻抗測量:這(zhè)種(zhǒng)方法基于電池内阻與SOC之間的關系來估算電池的充電狀态。雖然阻抗測量可以提供有關電池SOC和其他參數的信息,但其準确性可能(néng)會(huì)受到溫度、電池年齡和使用模式等多種(zhǒng)因素的影響。
值得注意的是,爲了提高SOC估算的準确性,通常會(huì)結合使用上述多種(zhǒng)方法。
平衡:确保電池組的一緻性
除了監控功能(néng)外,BMS的另一個關鍵任務是确保電池組内的電池單元保持一緻性,這(zhè)就(jiù)是所謂的“平衡”功能(néng)。由于電池組中的各個電池單元在充電和放電過(guò)程中可能(néng)會(huì)出現不一緻的情況,如果不進(jìn)行平衡處理,就(jiù)可能(néng)導緻某些電池單元過(guò)度充電或過(guò)度放電,從而影響電池組的整體性能(néng)和壽命。
BMS通過(guò)平衡功能(néng)來确保每個電池單元都(dōu)能(néng)在安全的電壓和SOC範圍内運行。這(zhè)通常通過(guò)被(bèi)動或主動平衡電路來實現,這(zhè)些電路可以在必要時(shí)將(jiāng)電量從一個電池單元轉移到另一個電池單元,從而确保整個電池組的平衡和一緻性。
結論
綜上所述,電池管理系統(BMS)在确保可充電電池的安全性、壽命和效率方面(miàn)發(fā)揮著(zhe)至關重要的作用。通過(guò)不斷地監控和平衡電池組内的各個電池單元,BMS不僅确保了電池的高效運行,還(hái)爲用戶和系統控制器提供了關于電池性能(néng)和健康狀況的關鍵信息。
來源:電子工程世界