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電池管理BMS應(yīng)用面對的技術(shù)難點(diǎn)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年03月21日  

下面我就簡單講一個(gè)BMS方面的應(yīng)用,我從幾個(gè)簡單的方案上講,拿一個(gè)微型車的方案,這個(gè)是具備低壓供電,現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車很多項(xiàng)目有低壓供電部分,方案2是沒有低壓供電的。有低壓供電的BMS本身是外電來的,是車體的ACC信號,包括充電機(jī)的輔助信號,這么來供電。同時(shí),我也可以通過ACC供電,還是充電機(jī)的供電,考慮充電機(jī)走的是充電還是放電的過程,因?yàn)榈退佘嚳紤]的成本最低化,降低成本,所以一般不會(huì)說充電一個(gè),放電一個(gè),也就是充放電同口,這種方案就是電池組的串?dāng)?shù)不高,但是電流又很大。像低速車,包括電動(dòng)的摩托艇之類的,如果上了100A以上,相對來說維修成本高一點(diǎn),因?yàn)镸OS管上了100A以上的系統(tǒng),比BMS的容易壞一些。這方面需要關(guān)注的點(diǎn)是充放電的狀態(tài),這樣才能對應(yīng)的做出保護(hù)動(dòng)作。


我們一般通過ACC或者充電機(jī)或輔助電源來判斷是充電還是放電,但是也會(huì)在放電的情況下,有的個(gè)別客戶在充放電口往回充電,這個(gè)是項(xiàng)目應(yīng)用中要考慮的各種策略,這種一般來說就是應(yīng)用領(lǐng)域,像低速車、環(huán)衛(wèi)車就是低端的小型車輛,對成本各方面比較敏感。


第二個(gè)就是微型車輛,但是這個(gè)車不具備低壓供電,整車上只有一個(gè)動(dòng)力電池包,低壓也是從電池包上取電,包括BMS自己的供電都是從電池組取,我們當(dāng)時(shí)做了很多這種方案,這方面我們是考慮帶一個(gè)自剎電路,K1、K2為手動(dòng)開關(guān),一般用自恢復(fù)的按紐、鑰匙作為開關(guān),上電點(diǎn)K1,下電點(diǎn)K2,最后把這些都關(guān)掉,對電池進(jìn)行保護(hù)。常用領(lǐng)域AGV、叉車等一些低速車,考慮成本的一般用這種方案做。


電動(dòng)兩輪、三輪智能型保護(hù)板的方案,這種方案考慮MOS作為開關(guān)的方案,現(xiàn)在常見的有WIFI、藍(lán)牙、GPRS等功能作為輔助,包括通信,RS485,還有NFC等。這種方案,電壓并不是很高,一般在72V,我們目前見到最高是72V、60V、48V,一般電流是小于100A。這種系統(tǒng)關(guān)注的難點(diǎn)主要在于通信,各家通信方式要求不一樣,做得都不太一樣。再有一個(gè)是休眠和喚醒的方式,這個(gè)方面現(xiàn)在做的一些共享電池包、共享電動(dòng)車等方面比較多。


下面我講一個(gè)小型的UPS儲能方面的方案,一般來說,小型UPS方案,特點(diǎn)在于充放電控制。UPS就是一個(gè)同口的系統(tǒng),我們要UPS本身做無縫切換的過程,我們的電池組也要保持能夠無縫切換的充電、放電,隨時(shí)能轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)條件,還要做到能夠充電保護(hù)、放電保護(hù)。充放電同口之后,主要借助了兩個(gè)二極管,這個(gè)方式跟保護(hù)板的MOS方式很像。比如充電保護(hù)的情況下,把充電回路關(guān)掉,順著這個(gè)回路把這個(gè)接觸器關(guān)掉。還是能夠保持放電,當(dāng)一旦檢測到放電,馬上把充電的接觸器再打開,保證持續(xù)的供電,做到無縫切換。小型的UPS儲能項(xiàng)目,還有家庭式的太陽能的小型電站的項(xiàng)目等方案都是這么做的。


集裝箱式儲能、機(jī)柜式的儲能方案是常見的三層的結(jié)構(gòu)管理方案。一個(gè)是總控的部分,我們管每個(gè)橫行叫一個(gè)簇,一個(gè)簇我們會(huì)放一個(gè)主控箱、高壓箱,上面配有一個(gè)顯示屏,并且主控在模塊里面進(jìn)行預(yù)充,包括充電、放電的控制,同時(shí)最終的PCS或UPS,在上端有可能使用的是跟一簇在聯(lián),有可能多簇并聯(lián),再跟他聯(lián),所以這個(gè)地方關(guān)鍵的技術(shù)在于不同的簇并機(jī)是否符合并機(jī)的條件,這個(gè)地方等于是主的BCU要做一些策略上的工作,還有個(gè)別的某一簇出現(xiàn)故障的時(shí)候,是否系統(tǒng)要做出連鎖性的動(dòng)作,是不是考慮其他的簇加一起的電流功率,是不是能滿足帶動(dòng)負(fù)載等等的要求。這個(gè)是我們出口俄羅斯的UPS,這算是一個(gè)簇,客戶實(shí)際使用的時(shí)候是四個(gè)機(jī)柜并聯(lián),配套的PCS使用。這個(gè)是集裝箱的儲能,跟大體的BMS結(jié)構(gòu)部分比較相似。


最后一個(gè)就是高可靠性方案要求的BMS,是上的應(yīng)用,我們做的的項(xiàng)目比較多,之前我本身在研究所工作,所以對方面的要求比較清楚。在項(xiàng)目上,更多應(yīng)用主要考慮可靠性、安全性這方面,BMS怎么在項(xiàng)目上,電源系統(tǒng)上做到可靠性、安全性更高。實(shí)際上主要還是靠設(shè)計(jì)完成這項(xiàng)功能,這個(gè)系統(tǒng)里面就會(huì)放兩個(gè)主控,一個(gè)主,一個(gè)備,雙機(jī)熱備份,當(dāng)主控出現(xiàn)問題的,備用的能及時(shí)切過去,保證正常工作。


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