家用儲能系統HES通常由電池組,電池管理系統(BMS),儲能變流器(PCS)和能量管理系統(EMS)構成,其中儲能電池和變流器是價值量較高的關鍵環節,節省電費是家庭用戶配置儲能的重要動力。太陽能光伏在白天發電,但家庭用戶的用電高峰在夜間,發電和用電時間不匹配,配置儲能可以幫助用戶將白天多發的電儲存起來,供夜間使用;另一方面,用戶一天中不同時間用電電價不同、存在峰谷價的情況下,儲能系統可以在低谷時段通過電網或自用光伏電池板充電,高峰時段放電供負載使用,從而避免在高峰時段從電網用電,有效節省電費。BMS通過傳感器實時監測電池的電壓、電流、溫度等參數,確保電池在安全范圍內工作。儲能柜BMS作用
SOC的重要性是防止電池損壞: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。性能優化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現較好性能。盡管根據電池化學成分和設計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數電動汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內實現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劃至關重要。優化能效: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讀數來調節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。它還能在動態充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,從而優化調整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。電池PACKBMS電池管理系統工作原理BMS的集成化趨勢也越來越明顯。
電動汽車:BMS的主戰場電動汽車的BMS需應對高能量密度、快充與大倍率放電的極限工況。以特斯拉Model 3為例,其BMS采用分布式架構,每16節電芯配置一個AFE模塊,通過菊花鏈通信降低布線復雜度,SOC估算精度達2%。創新技術包括:無線BMS(如通用Ultium平臺):取消傳統線束,通過2.4GHz無線通信降低故障率與重量;電芯級管理:寧德時代CTP技術中,BMS直接監控每個大尺寸電芯(如LFP刀片電池)的膨脹與應力變化;充電優化:800V高壓平臺下,BMS動態調整充電曲線,結合電解液添加劑配方將快充時間縮短至15分鐘(如保時捷Taycan)。儲能系統:長壽命與高可靠性需求電網級儲能BMS需滿足10年以上循環壽命與99.9%可用性要求。關鍵技術突破包括:層級化架構:電池簇→機架→集裝箱三級管理,每層級BMS單獨運行并冗余備份;AI預測維護:華為LUNA2000儲能系統通過機器學習分析歷史數據,提前14天預警容量衰減異常;混合均衡策略:陽光電源PowerTitan方案在放電階段使用主動均衡,充電階段切換為被動均衡,綜合效率提升至78%。
鋰電池過充過放的本質:充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發生正極材料體積過度膨脹,會破壞電池的物理結構,從而導致電池的損壞。智慧動鋰高壓工廠儲能BMS系統,采用高速32位MCU和高性能車規級AFE,保證高效率和高精度二級或三級架構。
被動均衡主要依賴于電阻放電方式,將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放,從而為其他電池創造更多的充電時間。整個系統的電量受限于容量較小的電池。在充電過程中,鋰電池通常設有一個上限保護電壓值,一旦某一串電池達到此值,鋰電池保護板便會切斷充電回路,停止充電。被動均衡的優點是成本低廉且電路設計相對簡單,但其缺點在于只基于較低電池殘余量進行均衡,無法提升殘量較少的電池容量,且均衡過程中釋放的熱量完全被浪費了。對于電池管理系統而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣非常重要。中穎電子BMS電池管理系統方案定制
BMS的均衡管理是什么?儲能柜BMS作用
BMS的未來將圍繞高精度、智能化、安全可靠三大主要方向演進,市場需求與技術突破的雙輪驅動下BMS的發展前景分析:其市場規模和技術價值將持續攀升。同時,隨著電池技術迭代(如固態電池)和能源創新的深化,BMS將從“幕后”走向“臺前”,成為新能源生態系統的主要樞紐。電池管理系統(BMS,Battery Management System)作為新能源領域的主要技術之一,隨著電動汽車、儲能系統、消費電子等行業的快速發展,其技術前景和市場潛力備受關注。儲能柜BMS作用