Статус разработки литиевых батарей BMS

Основное решение для BMS - это проблемы безопасности, которые должны иметь:

1) Защита от перезарядки, то есть при зарядке она должна быть отключена вовремя при превышении напряжения.

2) Защита от чрезмерного разряда, то есть прекращение разряда, когда напряжение любого отдельного блока в группе ниже порога чрезмерного разряда.

3) Защита от перегрузки по току и короткого замыкания, основная функция заключается в том, что когда авария вызывает чрезмерный ток разряда или даже короткое замыкание, выход может автоматически закрыться и войти в состояние самоблокировки.

В настоящее время эти базовые функции защиты могут быть реализованы с помощью профессиональных литиевых микросхем электрической защиты, таких как специальные литиевые микросхемы электрической защиты, такие как TI и Lingte. Баланс является основным вопросом управления батареями, и исследования в стране и за рубежом очень активны. Конкретный метод реализации равновесия можно разделить на тип рассеяния и тип без рассеяния в соответствии с методом обработки энергии. Равновесие типа рассеяния достигает равновесия за счет потребления избыточной энергии путем шунтирования резисторов на обоих концах батареи. Этот метод имеет простую реализацию. Преимущества невысокой стоимости, однако есть проблемы с терморегулированием. Недиссипативное равновесие относится к передаче энергии между мономерами в батарее для достижения равновесия. В этом методе равновесия существует множество топологий схем, но часто возникают проблемы, такие как сложные схемы, низкая эффективность равновесия и низкая скорость равновесия. Это ограничивает его использование в областях большой емкости, таких как электромобили и накопители энергии.

Из-за сложности конструкции и модели на характеристики SOC литиевых батарей влияют многие неопределенные факторы, такие как степень зарядки и разрядки, температура и количество раз зарядки и разрядки. Следовательно, как точно оценить SOC на основе измеряемых параметров в настоящее время является проблемой, которую необходимо решить. В настоящее время обычно используемые в промышленности методы оценки SOC включают метод разряда, метод интегрирования по времени, метод напряжения холостого хода и метод Qiaermanlvbofa. Метод испытания на разряд заключается в разрядке аккумулятора постоянным током и подсчете количества излучаемого электричества до тех пор, пока его конечное напряжение не достигнет напряжения отключения разрядки. Метод надежен и подходит для разных типов аккумуляторов. Однако недостатком является то, что процесс тестирования длительный и не может быть оценен онлайн в режиме реального времени. Поэтому этот метод обычно используется для определения параметров модели аккумулятора. Интегральный метод Anshi вычисляет SOC путем вычисления емкости, которая течет в батарею или выходит из нее при зарядке и разряде в течение определенного периода времени. После вычисления значения SOC он компенсирует его в соответствии с температурой окружающей среды и коэффициентом заряда и разряда. В этом методе есть проблема интегральной погрешности накопления и предсказания начального значения. Метод напряжения холостого хода использует определенное соответствие кривой между напряжением холостого хода батареи и SOC для оценки SOC. Однако для измерения напряжения холостого хода необходимо исключить эффект самовосстановления батареи, и это занимает много времени. Следовательно, метод напряжения холостого хода не может оценить SOC в реальном времени, но он может предоставить начальное значение SOC для других алгоритмов. Фильтр Калмана - это метод решения проблемы фильтрации в дискретных уравнениях посредством рекурсивной итерации. Он может оценить значение состояния в текущий момент путем рекурсии на основе состояния в предыдущий момент. Следовательно, мы можем использовать предыдущий параметр состояния батареи, чтобы оценить текущее состояние работы при токе, то есть ток батареи, рабочую температуру и другие параметры в качестве входных данных системы, SOC в качестве параметр состояния, напряжение батареи в качестве выходного сигнала и фильтр Калмана в качестве оценки SOC литиевой батареи. В настоящее время Qiaermanlvbofa все еще находится на стадии теоретического моделирования, и имеется мало отчетов о практических применениях. Контроль температуры в основном достигается с помощью аналоговых / цифровых датчиков температуры. Термисторы можно использовать в ситуациях с ограниченными затратами.

В настоящее время Соединенные Штаты и Япония находятся на переднем крае исследований и производства BMS. Система A123 в Соединенных Штатах впервые разработала железо-литиевую систему хранения энергии и в 2011 году построила крупнейшую в мире литиевую электростанцию емкостью 32 МВт-ч. В настоящее время также начались внутренние исследования в области энергоаккумулирующих электростанций BMS. Например, специальная BMS, производимая Ligao Power Station, использует трехуровневую системную архитектуру для обеспечения мониторинга батареи и может использоваться для больших, средних и малых аккумуляторов энергии.

Страница содержит содержимое машинного перевода.