首先我們了解一下什么是BMS?
BMS就是 (Battery Management System)鋰電池管理系統(tǒng),它是電池與用戶之間的紐帶,主要管理對象是二次電池,作用是提高電池的利用率,防止電池出現過度充電和過度放電,確保電池使用安全可靠性,增加電池的使用壽命,監(jiān)管電池的狀態(tài)。通俗化的講,便是一套管理、操控、使用鋰電池組的系統(tǒng)。
BMS稱之為動力電池系統(tǒng)的“腦部”,就好似鋰電池組的腦部,監(jiān)控電池組及外部每個端口的信息狀態(tài),深入分析和加工處理信息后,并輸出執(zhí)行工作命令。
那么問題來了,為什么要對鋰電池進行管理呢?
鋰電池因其工作電壓高、體積小、重量輕、能量密度大、無記憶效應、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長等特點,被廣泛應用于長時間待機遠程監(jiān)控儀器中。與鎳氫電池相比,鋰離子電池重量輕30-40%,能量比高60%。但是,鋰電池也有如下一些方面受限:
1.鋰離子電池使用范圍受限:對于鋰離子電池,其理想的工作范圍受限很大,并不寬泛.因此,鋰離子電池在應用過程中必須進行管理,尤其在動力電池的高功率應用場景下。
2.安全問題:爆炸、鼓包、變形、過壓(過充)、過流和過溫,會給鋰離子電池帶來一系列的安全隱患。
3.性能:鋰電池的使用性能與其自身的狀態(tài)( SOC/SOH/溫度)及環(huán)境溫度有很大的關系。
4.壽命:惡劣環(huán)境、不穩(wěn)定使用電壓和電流及高溫環(huán)境下,會加劇電池不可逆的容量損失。
5.一致性:電池組內所有的電芯的性能不可能做到完全一致,這就意味著各電芯間會存在著不一致的工作狀態(tài)(內阻/發(fā)熱量/SOC區(qū)間)及不同程度的衰減,所以需要對電芯做均衡處理。
眾城卓越鋰電池成功替代鉛酸電池
專業(yè)于風電領域發(fā)展的眾城卓越同樣為變槳系統(tǒng)研發(fā)配備了專用鋰電池,它具有能量密度高、循環(huán)壽命長、額定電壓高、重量輕、自放電率低、綠色環(huán)保、無記憶效應等特點。在實際應用中,眾城針對華銳SL1500型風機進行了鉛酸電池改造。當時該項目因設計不合理等因素導致變槳后備電源(鉛酸電池)使用壽命短,約2年,造成更換頻繁,影響發(fā)電量。
鉛酸電池技改方案
改造方案是將原鉛酸電池改為鋰電池,現場正在運行的360VDC 后備鉛酸系統(tǒng)由5組72V 5Ah鉛酸電池串聯組成,而鋰電池系統(tǒng)是由一個電池管理模塊和四個93.6V 5.3Ah鋰電池模組串聯組成,安裝尺寸及管理模塊安裝尺寸與原電池組一致。眾城卓越通過使用鋰離子電池替換鉛酸電池,將電池壽命從原來的2年左右延長至5到8年,可以減少鉛酸電池頻繁損壞導致的停機問題,減少設備檢修費用及棄風電量損失,節(jié)約運維成本,同時增強機組的安全性。
BMS為變槳系統(tǒng)備用電源再添防護
技術先進、產品穩(wěn)定可靠將是未來BMS產品的核心特點,那什么樣的產品才是技術先進、穩(wěn)定可靠的產品呢?需要從技術、功能、品質、標準規(guī)范四個維度來滿足。
BMS系統(tǒng)
眾城卓越開發(fā)設計的BMS除具備總壓采集、單體電壓采集、溫度采集、電流采集、加熱控制等基本功能外,還具備主動均衡、SOC管理、SOH管理、充電管理、配電管理等高級功能。
系統(tǒng)由主控模塊BMU、采集均衡模塊BSU組成。BSU采集電壓、溫度等電池模組信息,通過CAN接口將實時數據上傳給BMU。BMU進行實時數據分析,動態(tài)制定電池管理策略,通過熱管理、均衡管理、充放點管理等手段控制電池工作在最佳工作狀態(tài),同時與外部負載及充電設備進行信息交換。
系統(tǒng)具有豐富的外部接口,能夠滿足多種場合的應用需求,這些接口包括:電壓采集輸入接口、溫度采集輸入接口、加熱控制輸出接口、CAN 2.0接口、干接點輸出接口、開關量采集輸入接口、電流高速采集輸入接口、高壓信號采集輸入接口。
集成的智能電池管理系統(tǒng)BMS不僅可以保護鋰電池免受各種異常情況的影響,還可以精準監(jiān)測每一節(jié)電芯的充電/放電過程,數據精準,保障安全。如果沒有鋰電池管理系統(tǒng)BMS,電池的充放電、使用壽命都會大打折扣,如果把電池比作一隊參戰(zhàn)的士兵,那么鋰電池管理系統(tǒng)就是將軍,指揮每一名士兵在戰(zhàn)斗中沖鋒陷陣。
來源:眾城卓越