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。BMS電池保護板可按照電芯材料來區分。BMS云平臺設計
BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫,電池管理系統。是配合監控儲能電池狀態的裝置,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。一般BMS表現為一塊電路板,即BMS保護板,或者一個硬件盒子。BMS保護板或者BMS保護盒子通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,通過對系統狀態的實時監控,達到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結構件、BMS保護板等組件組成,其中電池組是由一系列單體電芯組合而來,通常單體電芯電壓、容量都較低,如果想得到更高電壓平臺和更大容量的電池包,就需要多個電芯組合。高科技BMS效果BMS的標準化、模塊化也是一個重要的發展方向。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術積累,有高校背景或相關企業背景的研發團隊,如億能電子、杭州高特電子、協能科技等企業。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池BMS行業缺乏一個占據了重要優勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業BMS生產廠商以非常大的發揮空間。在未來專業電動汽車的BMS生產廠商也極有可能成為大規模儲能項目使用的BMS供應商的重要組成部分。
從實現方式來看,主要分為被動均衡與主動均衡。被動均衡,即耗能式均衡,一般利用電阻等耗能元件來消耗電壓較高電池的多余電量,以此促使電池組中各單體電池電壓趨于均衡。這種方式結構簡易、成本較低,然而會產生熱量,導致能量浪費,且均衡效率相對不高,比較適用于對成本較為敏感、電池組容量較小以及充電頻率不高的應用場景,例如一些小型鋰電池設備。主動均衡,也叫非耗能式均衡,它借助電感、電容、變壓器等儲能元件,把電量從電壓高的電池轉移到電壓低的電池,實現電池間的能量轉移與均衡。主動均衡方式能夠優異減少能量損耗,均衡速度快、效率高,適用于大容量、高倍率充放電的電池組,像電動汽車、儲能系統等對電池性能和安全性要求嚴苛的領域,不過其電路結構復雜,成本也相對較高。BMS故障可能導致電池組性能下降,縮短電池壽命,甚至引發安全故障。
BMS鋰電池保護板(電池管理系統)是現代鋰電池組中至關重要的智能控制中心,其本質是通過實時監測、動態調控與多重保護機制,確保電池在安全范圍內高效運行。鋰電池雖然具備高能量密度和長循環壽命的優勢,但其化學特性對過充、過放、溫度異常等工況極為敏感,稍有不慎便可能引發容量衰減、熱失控甚至危險風險。BMS保護板的中心功能即在于解決這些問題:它通過高精度電壓采集模塊持續追蹤每一節電芯的電壓狀態,當檢測到某節電芯電壓超過上限時,立即切斷充電回路以防止過充導致的鋰枝晶生長;反之,若電壓低于下限,則斷開負載避免電極結構因過度放電而長久損壞。此外,BMS還集成溫度傳感器,當環境或電芯溫度超出安全范圍(通常-20°C至60°C)時,系統將暫停工作并啟動散熱或加熱機制。為確保電池組內各單體的一致性,BMS通過被動均衡(電阻耗能)或主動均衡技術平衡電芯間的電荷差異,這一過程優異提升了電池組的整體壽命與可用容量隨著新能源技術的普及,BMS正朝著高集成度、無線通信和智能化預測維護的方向發展,成為電動汽車、儲能電站及便攜設備等領域不可或缺的安全衛士。BMS的未來發展趨勢如何?充電柜BMS芯片
BMS系統保護板能夠有效延長電池的使用壽命。BMS云平臺設計
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云平臺設計