隨著城市生活節(jié)奏的加快,電動(dòng)自行車(chē)以其便捷成為了許多人出行的選擇。然而,隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也不容忽視。特別是電動(dòng)自行車(chē)入戶(hù)充電引發(fā)的火災(zāi)危險(xiǎn),屢見(jiàn)不鮮,給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大威脅。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家致力于鋰電池安全管理的專(zhuān)精特新企業(yè),我們一起探索一下其自主研發(fā)的”智鋰狗系統(tǒng)”,如何利用RFID(無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別)技術(shù)成為我們防止電動(dòng)自行車(chē)入戶(hù)充電引起火災(zāi)的有力武器。RFID是一種無(wú)需直接接觸即可通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別對(duì)象的技術(shù)。它主要由標(biāo)簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。還可以與視頻監(jiān)控、智能基站等技術(shù)手段相結(jié)合,在阻止電動(dòng)自行車(chē)入戶(hù)充電火災(zāi)方面,發(fā)揮著巨大作用。 BMS需定期校準(zhǔn)SOC、檢查接線(xiàn)可靠性、更新軟件,并清潔散熱部件。太陽(yáng)能板BMS電池管理
電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)作為鋰電池組的中心操作單元,通過(guò)多維度監(jiān)控與智能管理,維護(hù)電池安全、優(yōu)化性能并延長(zhǎng)壽命。其中心功能涵蓋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)安全保護(hù)、狀態(tài)精細(xì)估算和及時(shí)通信交互。在電壓監(jiān)測(cè)方面,BMS借助高精度傳感器(如誤差低至±1mV的AFE芯片)實(shí)時(shí)追蹤單體電池電壓,確保三元鋰電池工作于,防止過(guò)充導(dǎo)致的電解液分解或過(guò)放引發(fā)的電極結(jié)構(gòu)崩塌。電流與溫度監(jiān)控則通過(guò)霍爾傳感器和NTC熱敏電阻實(shí)現(xiàn),結(jié)合風(fēng)冷、液冷或相變材料等熱管理技術(shù),將電池組溫度穩(wěn)定在15℃~35℃的理想?yún)^(qū)間,避免熱失控。針對(duì)多串電池組中難以避免的電壓差異,BMS采用被動(dòng)均衡(電阻耗能)或主動(dòng)均衡(能量轉(zhuǎn)移)技術(shù),前者成本低但效率有限,后者通過(guò)電容、電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)能量再分配,效率可達(dá)90%以上,明顯緩和“木桶效應(yīng)”對(duì)整體容量的制約。新型BMS芯片檢查通信信號(hào)、測(cè)量單體電壓一致性、驗(yàn)證保護(hù)功能(如過(guò)壓觸發(fā)斷電)。
電池管理系統(tǒng)(BMS)保護(hù)板作為動(dòng)力電池的智能管控中樞,通過(guò)多維度協(xié)同實(shí)現(xiàn)全生命周期安全防護(hù)與性能優(yōu)化。其依托分布式高精度傳感器網(wǎng)絡(luò)毫秒級(jí)監(jiān)測(cè)電池組的電壓場(chǎng)、電流通量及溫度梯度,構(gòu)建三維參數(shù)矩陣以精細(xì)量化荷電狀態(tài)(SOC)與應(yīng)用狀態(tài)(SOH);采用分級(jí)電壓閾值管理機(jī)制,在充電電壓觸及,放電電壓低于,嚴(yán)格限定能量邊界。系統(tǒng)集成NTC/PTC復(fù)合溫控體系,通過(guò)熱場(chǎng)模擬算法動(dòng)態(tài)調(diào)控充放電策略,當(dāng)溫度超出-20℃~60℃可調(diào)閾值時(shí)脈沖充電或熔斷保護(hù),并配置霍爾傳感電流微分模塊實(shí)現(xiàn)<10μs級(jí)短路偵測(cè)與50ms內(nèi)多級(jí)故障隔離。針對(duì)多串電池組,創(chuàng)新采用雙向DC/DC主動(dòng)均衡拓?fù)渑c卡爾曼濾波算法,維持單體電壓差≤30mV,通過(guò)5A級(jí)均衡電流提升循環(huán)壽命≥30%。同時(shí)兼容ISO26262ASIL-C功能安全標(biāo)準(zhǔn),集成CAN/RS485雙模通訊與云端管理接口,形成覆蓋實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、遠(yuǎn)程升級(jí)的數(shù)字化電池生態(tài)閉環(huán)。
BMS保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能,必須要能夠主動(dòng)切斷電池主回路。因此,在電池包內(nèi)部,電池的主回路是要經(jīng)過(guò)保護(hù)板的。為了對(duì)充電和放電都能進(jìn)行操作,保護(hù)板必須具有兩個(gè)開(kāi)關(guān),分別作用于充電和放電回路(姑且這么理解)。在同口保護(hù)板中,這兩個(gè)開(kāi)關(guān)串在一條線(xiàn)上,接到電池包外部,充電和放電都經(jīng)過(guò)此線(xiàn)。而在分口保護(hù)板中,電池分出兩根線(xiàn),分別接充電開(kāi)關(guān)和放電開(kāi)關(guān),再接到電池外部。之所以會(huì)出現(xiàn)同口和分口保護(hù)板,是為了降低成本:一般電動(dòng)車(chē)鋰電池包的充電電流要比放電電流小,如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)串到一條線(xiàn)上,那么兩個(gè)開(kāi)關(guān)就得照著大的買(mǎi)。而分口的話(huà),充電電流小,就可以用一個(gè)更小的開(kāi)關(guān)。這里說(shuō)的開(kāi)關(guān),其實(shí)就是MOSFET,是鋰電保護(hù)板的主要成本,而且國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限,重點(diǎn)部件需要進(jìn)口。隨著科技的不斷進(jìn)步,BMS正朝著更加智能化、節(jié)能化和小型化的方向發(fā)展。 無(wú)BMS時(shí),電池易因過(guò)充/過(guò)放引發(fā)熱失控,且電芯不均衡會(huì)加速老化,BMS是安全與性能的重要保障。
鋰電池相比傳統(tǒng)的鉛酸電池,具有更長(zhǎng)的使用壽命、更輕的質(zhì)量、更節(jié)能以及更大的能量密度等優(yōu)勢(shì)。在新國(guó)標(biāo)的推動(dòng)下,預(yù)計(jì)鋰電池在兩輪電動(dòng)車(chē)中的使用比例將會(huì)增加。然而,由于鋰電池具有高能量密度和內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng)的特點(diǎn),在過(guò)充、過(guò)放等非正常使用情況下,電池可能會(huì)損壞,甚至在極端情況下引發(fā)起火或起爆。因此,鋰電池需要配備一套監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流等參數(shù),并在超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)立即切斷電池主回路。BMS電池智能管理解決方案,通過(guò)整合智能終端、電池保護(hù)板和電池管理平臺(tái),構(gòu)建了新一代智能電池管理系統(tǒng)。隨著科技的不斷進(jìn)步,BMS正朝著更加智能化、小型化的方向發(fā)展。未來(lái)的BMS將擁有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和更高的集成度,能夠與車(chē)輛控制器、充電樁等外部設(shè)備進(jìn)行更緊密的協(xié)同工作,為推動(dòng)鋰電池在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的安全保護(hù)。可能導(dǎo)致電池壽命驟減、安全事故(如起火)或系統(tǒng)宕機(jī),需定期維護(hù)與軟件升級(jí)。什么是BMS管理系統(tǒng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)
通過(guò)能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換,主動(dòng)平衡電芯間電量差異,提升整體利用率(對(duì)比被動(dòng)均衡更高效)。太陽(yáng)能板BMS電池管理
隨著兩輪電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)擴(kuò)大,一系列管理問(wèn)題也逐步凸顯:換電需求上升:新國(guó)標(biāo)的實(shí)施與碳中和的方針增長(zhǎng)了我國(guó)電動(dòng)車(chē)共享?yè)Q電的需求通信基站、鐵路等貴重電池的防盜需求也亞待解決。企業(yè)運(yùn)營(yíng)低效:電池廠(chǎng)商與換電運(yùn)營(yíng)商等企業(yè)缺少對(duì)電池的監(jiān)控,無(wú)法掌握電池應(yīng)用數(shù)據(jù),難以減少故障電池召回、電池防盜、電池起火等運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。充電事故頻發(fā):全國(guó)每年因充電引起的火災(zāi)達(dá)300多起,火災(zāi)造成的死亡率接近50%,引起ZF高度重視。ZF監(jiān)管困難:ZF急需推動(dòng)新國(guó)標(biāo)等政策下的電池、車(chē)輛行業(yè)規(guī)范發(fā)展,以降低監(jiān)管難度并減少充電事故。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商。太陽(yáng)能板BMS電池管理