典型的电池管理系统 (BMS) 设计由多个重要组件组成。首先,电池管理单元 (BMU) 持续监控电池参数,如电压、电流、温度和充电状态。电池平衡电路确保电池单元或模块之间的电荷分布均匀。该电路将电荷分配给电池组的各个电池单元,确保电荷水平一致。
BMS 持续监控电池组中每个电池单元的充电状态 (SOC),以评估其可用容量和整体健康状况。跟踪 SOC 和测量单个电池单元的电压是一项巨大的挑战。一个大型电池组中可能有数百或数千个电池单元,例如电动汽车中的电池。精确测量每个电池单元需要专门的算法来缓解电压不平衡和漂移等常见问题。
此外,隔离和监控是电池管理系统的重要方面。隔离将高压电池与电气系统的其余部分分开。BMS 确保适当的屏障和绝缘,以防止电气故障和危险。隔离监控可持续检查隔离是否存在任何破坏,提供预警,防止潜在的短路或其他电气危险。
最后,BMS 联锁监控器监督高压系统的启动和关闭,并确保电池正确连接,并在适当的时候断开。监视器可防止意外启动或其他危险情况。虽然此处列出的组件是标准组件,但 BMS 设计和实施将根据预期用途而有所不同。
![Electric car charger plugged into EV](https://static4.arrow.com/-/media/Arrow/Images/Miscellaneous/0723-Electric-Car-Charger-plugged-into-EV-body.jpg)
专用电动汽车电池管理系统
除上面列出的组件外,电动汽车 (EV) 通常还配备预充电系统。当车辆启动时,预充电电路会逐渐增加施加到车辆动力总成上的电压,然后才会启用全功率。这一过程可防止突发高电流浪涌,以免损坏系统或造成安全隐患。我们可以会认为这类似于简单的电感器限制浪涌电流的方式,但 BMS 预充电系统通常更复杂、功能更强。
电池管理系统可优化电动汽车的能效,并延长行驶里程。此外,BMS 还能有效利用太阳能和风能等可再生能源产生的能源。最后,BMS 技术对于工业环境中使用的大规模储能系统至关重要(类似于在电网断电时,私人车辆用作临时家用备用电池)。通过这种方式,无论是汽车还是其他,电池储能都可以确保高峰需求期间的稳定供电,并增强电网稳定性。
![BMS Diagram](https://static4.arrow.com/-/media/Arrow/Images/Miscellaneous/0/0723-BMS-Diagram-body-image.jpg)
电池管理系统设计支持:埃及 BMS 卓越中心
电池管理系统技术对于确保各种应用中使用的电池的最佳性能和安全性至关重要。但是,客户经常在实施和支持方面面临挑战。为应对这些挑战,Arrow 在埃及建立了 BMS 卓越中心。该工厂的专业工程师致力于满足客户的需求。
工程师通常要求 BMS 解决方案与其特定的电池类型、功率要求和系统配置相匹配。此外,电池安全和性能优化是 BMS 面临的巨大挑战,因此现成的解决方案可能不适合特定的应用。此外,还必须符合 BMS 功能安全标准,如汽车行业的 ISO26262 标准和其他行业的 IEC61508 标准。写入这些标准的要求会影响硬件、软件,甚至电池管理系统的开发流程,而这些都是 Arrow 的 BMS 卓越中心可以提供帮助的领域。
适当的电池管理系统集成
BMS 技术在各种行业和技术中都有广泛应用。BMS 监控和管理电池性能,优化能源效率,并延长电动汽车的行驶里程。它们还可以在工业环境和电网级应用中使用的大规模储能系统中发挥重要作用。电池储能,加上适当的集成电池管理系统,可在整个电网紧张时确保稳定的电源供应,并通过有效利用可用资源提供一系列其他好处。