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電池管理系統(BMS):深入了解監控與平衡功能 2024-01-16

電池管理系統(BMS)是專(zhuān)為管理和監控可充電電池性能而設計的電子系統。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)(EV)、電動(dòng)滑板車(chē)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。這些系統不僅確保了電池的安全性、壽命和效率,還為用戶(hù)和系統控制器提供了關(guān)于電池性能和健康狀況的關(guān)鍵信息。

       BMS 的核心功能主要圍繞兩大方面:監控和平衡。

       監控:電池的“守護神”

       在BMS中,監控功能就如同電池的“守護神”,它不斷地測量和分析電池的各種關(guān)鍵參數,包括電壓、電流、溫度、充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)等。這些數據為BMS提供了決策依據,確保電池在安全、高效的范圍內運行,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(guān)鍵任務(wù)之一,主要有三種方法:

       電壓測量方法:這種方法簡(jiǎn)單易行,通過(guò)測量電池端子的電壓來(lái)估算SOC。然而,由于電池內阻和性能漂移的影響,其準確性可能會(huì )受到影響。

       庫侖計數方法:這是一種在線(xiàn)測量方法,通過(guò)測量進(jìn)入或離開(kāi)電池的電荷量來(lái)準確計算SOC。盡管這種方法準確度高,但它需要復雜的算法和電流傳感器,同時(shí)還受到溫度、放電電流和電池老化的影響。

       歐姆或阻抗測量:這種方法基于電池內阻與SOC之間的關(guān)系來(lái)估算電池的充電狀態(tài)。雖然阻抗測量可以提供有關(guān)電池SOC和其他參數的信息,但其準確性可能會(huì )受到溫度、電池年齡和使用模式等多種因素的影響。

       值得注意的是,為了提高SOC估算的準確性,通常會(huì )結合使用上述多種方法。

       平衡:確保電池組的一致性

       除了監控功能外,BMS的另一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)是確保電池組內的電池單元保持一致性,這就是所謂的“平衡”功能。由于電池組中的各個(gè)電池單元在充電和放電過(guò)程中可能會(huì )出現不一致的情況,如果不進(jìn)行平衡處理,就可能導致某些電池單元過(guò)度充電或過(guò)度放電,從而影響電池組的整體性能和壽命。

       BMS通過(guò)平衡功能來(lái)確保每個(gè)電池單元都能在安全的電壓和SOC范圍內運行。這通常通過(guò)被動(dòng)或主動(dòng)平衡電路來(lái)實(shí)現,這些電路可以在必要時(shí)將電量從一個(gè)電池單元轉移到另一個(gè)電池單元,從而確保整個(gè)電池組的平衡和一致性。

       結論

       綜上所述,電池管理系統(BMS)在確??沙潆婋姵氐陌踩?、壽命和效率方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。通過(guò)不斷地監控和平衡電池組內的各個(gè)電池單元,BMS不僅確保了電池的高效運行,還為用戶(hù)和系統控制器提供了關(guān)于電池性能和健康狀況的關(guān)鍵信息。

 

       來(lái)源:電子工程世界


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