當鋰電池工作溫度高于200℃時,電解液會分解并產(chǎn)生可燃性氣體,并且與由正極的分解產(chǎn)生的氧氣劇烈反應,進而導致熱失控。在0℃以下充電,會造成鋰金屬在負極表面形成電鍍層,這會減少電池的循環(huán)壽命。過低的電壓或者過放電,會導致電解液分解并產(chǎn)生可燃氣體進而導致潛在安全風險。過高的電壓或者過充電,廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹,廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹,可能導致正極材料失去活性,并產(chǎn)生大量的熱;普通電解質在電壓高于4,廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹.5 V時會分解。為了解決這些問題,人們試圖開發(fā)能夠在非常惡劣的情況下進行工作的新電池系統(tǒng),另一方面,目前商業(yè)化鋰離子電池必須連接管理系統(tǒng),使鋰離子電池可以得到有效的控制和管理,每個單電池都在適當?shù)臈l件下工作,充分保證電池的安全性、耐久性和動力性。電池短路目前電池安全領域的國際難題。廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹
一般地,鋰離子電池適宜的工作溫度為15~35℃,而電動汽車的實際工作溫度為-30~50℃,因此必須對電池進行熱管理,低溫時需要加熱,高溫時需要冷卻。熱管理包括設計與控制兩方面,其中,熱管理設計不屬于本文內(nèi)容。溫度控制是通過測溫元件測得電池組不同位置的溫度,綜合溫度分布情況,熱管理系統(tǒng)控制電路進行散熱,熱管理的執(zhí)行部件一般有風扇、水/油泵、制冷機等。比如,可以根據(jù)溫度范圍進行分檔控制。Volt插電式混合動力電池熱管理分為3種模式:主動(制冷散熱)、被動(風扇散熱)和不冷卻模式,當動力電池溫度超過某預先設定的被動冷卻目標溫度后,被動散熱模式啟動;而當溫度繼續(xù)升高至主動冷卻目標溫度以上時,主動散熱模式啟動。廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹安全性能成為除成本因素外另一個制約鋰離子電池應用的關鍵指標。
信息存儲。用于存儲關鍵數(shù)據(jù),如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數(shù)、故障碼和一致性等。車輛中的真實BMS可能只有上面提到的部分硬件和軟件。每個電池單元至少應有一個電池電壓傳感器和一個溫度傳感器。對于具有幾十個電池的電池系統(tǒng),可能只有一個BMS控制器,或者甚至將BMS功能集成到車輛的主控制器中。對于具有數(shù)百個電池單元的電池系統(tǒng),可能有一個主控制器和多個只管理一個電池模塊的從屬控制器。對于每個具有數(shù)十個電池單元的電池模塊,可能存在一些模塊電路接觸器和平衡模塊,并且從控制器像測量電壓和電流一樣管理電池模塊,控制接觸器,均衡電池單元并與主控制器通信。根據(jù)所報告的數(shù)據(jù),主控制器將執(zhí)行電池狀態(tài)估計,故障診斷,熱管理等。
溫度對電池性能影響較大,目前一般只能測得電池表面溫度,而電池內(nèi)部溫度需要使用熱模型進行估計。常用的電池熱模型包括零維模型(集總參數(shù)模型)、一維乃至三維模型。零維模型可以大致計算電池充放電過程中的溫度變化,估計精度有限,但模型計算量小,因此可用于實時的溫度估計。一維、二維及三維模型需要使用數(shù)值方法對傳熱微分方程進行求解,對電池進行網(wǎng)格劃分,計算電池的溫度場分布,同時還需考慮電池結構對傳熱的影響(結構包括內(nèi)核、外殼、電解液層等)。BMS主要作用是防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電。
鋰電池衰減機理。鋰離子電池為“搖椅式”電池,正負極的活性材料可以看作容納鋰離子的兩個水桶,鋰離子相當于桶里的水。電池的性能衰減可以理解為“水”變少(即活性鋰離子損失),或“桶”變?。ㄕ龢O或負極活性物質變少)。導致活性鋰離子損失的主要原因是:電極與電解液副反應形成鈍化膜(如SEI膜);由于充放電電池膨脹收縮疲勞導致電極龜裂,導致電極與電解液副反應形成新的SEI膜,消耗鋰離子;不當充電導致的析鋰與電解液反應消耗鋰離子。導致活性材料損失的主要原因包括:材料中的錳、鐵或鎳等離子溶解;活性材料顆粒脫落;活性材料晶格塌陷。目前SOH 估計方法主要分為耐久性經(jīng)驗模型估計法和基于電池模型的參數(shù)辨識方法。BMS為新能源車輛的使用安全提供保障。廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹
BMS電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家。廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹
BMS在線故障診斷。包括故障檢測、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測是指通過采集到的傳感器信號,采用診斷算法診斷故障類型,并進行早期預警。電池故障是指電池組、高壓電回路、熱管理等各個子系統(tǒng)的傳感器故障、執(zhí)行器故障(如接觸器、風扇、泵、加熱器等),以及網(wǎng)絡故障、各種控制器軟硬件故障等。電池組本身故障是指過壓(過充)、欠壓(過放)、過電流、超高溫、內(nèi)短路故障、接頭松動、電解液泄漏、絕緣降低等。廣西BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹