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无损主动均衡BMS板未来可期

2020-06-30 16:37
EVTester
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2017从事锂电池储能,因为锂电成本高,市场优势并不明显,随着动力电池梯次利用日益成熟,用二手的动力电池来做储能,优势明显!货源可靠!成本要只有新磷酸铁锂电池的1/3-1/5,性能要比铅酸电池好2-3倍(容量能量密度比+充放电倍率)。

动力电池不同容量状态下的梯次利用

动力电池不同容量状态下的梯次利用

2018年五月初跑了一趟 深圳参观《CIBF2018国际电池展》看了一些BMS产品,感觉以前用水泥电阻把锂电池串里面多余的电放掉实现被动均衡,市面上无损主动均衡式产品已经开始量产。主动均衡做出来的锂电池组,整体效率高,没有温升,均衡速度快,效果好寿命长。

无损主动均衡BMS板未来可期

先讲一下情况目前BMS均衡方法,大体分为有耗能量均衡(电阻放电)+ 能量转移均衡(变压器,电感,超级电容器)两种方案。

image.png

被动均衡电路设计

image.png

主动均衡电路设计

1. 有耗能量均衡/被动(电阻放电)最典型使用最广的是放电均衡,该方法利用发热电阻旁路分流把高电压的锂电池释放掉,低电压的通过整组充电来补充,原理简单,生产也方便。

image.png

有耗能量均衡(电阻放电)被动均衡(电阻放电)

劣势:大电阻就是用来放电的温度能达到50-65度,发热严重!

2. 能量转移/主动均衡(变压器,电感,超级电容器),通过中间过渡器件来实现了电量转移而非多余电量消耗,其损耗只是变压器和转换电路的损耗,因而具有能量使用效率高,产生热量低的优点。

image.png

主动均衡能量转移

BMS芯片定时检测当发现电池电压差距太大,立即启动均衡控制,在能量转移电路的控制下,高电压电池向相邻低电压电池作能量转移,提高相邻低电压电池的电压,使相邻电池的电压相等或相近,最终达到整个电池组内所有电压的相同(可以最高的给最低的充,也可以最高的给整体组充或者整体给最低的充电)。

在均衡时可采用短时大电流,从而实现快速均衡;由此,主动均衡方式对电池的一致性要求相对不高,在性能上完胜被动均衡方式,即使其结构相对复杂、成本相对较高,仍可能成为未来BMS电量均衡的主流方式。

拓展阅读:用不同容量电芯模拟电池组SOC不一致状态。

图片中松下锂电池的容量常规判断方法

蓝色 cgr18650 1200mah

粉红色 cgr18650 1350mah

黄色 cgr18650hm 1600mah

橙色 cgr18650hg 1800mah

紫色 cgr18650HGL 1800mah

浅绿色 cgr18650a 2000mah

浅红色 cgr18650cb 2060mah

浅蓝色 cgr18650c 2200mah

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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