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鋰離子電池BMS的發(fā)展現(xiàn)狀

BMS的重要解決方法是安全，安全要:

1)過充保護，即當(dāng)電壓超過標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)及時終止充電。

2)過放電保護，即當(dāng)組內(nèi)任何單體的電壓低于過放電閾值時，終止放電。

3)過流、短路保護，重要功能是當(dāng)放電電流過大或因意外原因造成短路時，輸出可自動關(guān)閉，進入自鎖狀態(tài)。

目前，這些基本的保護功能可以通過專業(yè)的鋰離子電池保護芯片來實現(xiàn)，如TI、lint等專業(yè)的鋰離子電池保護IC，均衡是電池管理的核心問題。根據(jù)能量處理方式，均衡化的具體實現(xiàn)方法可分為耗散型和非耗散型。耗散均衡是通過消耗電池兩端并聯(lián)的并聯(lián)電阻上多余的能量來實現(xiàn)的。該方法實現(xiàn)簡單，成本低，但存在熱管理問題。非耗散均衡是指電池組中各單元之間的能量傳遞達(dá)到平衡。這種均衡方法具有多種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但往往存在電路復(fù)雜、均衡效率低、均衡速度慢等問題，限制了其在電動汽車、儲能等大容量領(lǐng)域的應(yīng)用。

由于結(jié)構(gòu)和模型的復(fù)雜性，鋰離子電池SOC特性受到充放電比、溫度、充放電次數(shù)等諸多不確定因素的影響。因此，如何根據(jù)可測量的參數(shù)對SOC進行準(zhǔn)確的估計是迫切要解決的問題

解決這個問題。目前常用的SOC估計方法有放電法、電流表積分法、開路電壓法和卡爾曼濾波法。放電試驗的方法是將蓄電池的放電恒電流，統(tǒng)計出電量，直到其終端電壓達(dá)到放電截止電壓。該方法可靠，適用于不同類型的電池。然而，重要的缺點是測試過程很長，無法在線實時估計。因此，這種方法通常用來確定電池模型的參數(shù)。安培小時積分法通過計算電池在一段時間內(nèi)充放電時進出的容量來計算SOC。在計算荷電狀態(tài)值后，根據(jù)環(huán)境溫度和充放電比對荷電狀態(tài)進行補償。該方法存在積分累積誤差和初值預(yù)測問題。開路電壓法利用開路電壓與SOC之間的曲線對應(yīng)關(guān)系來估計SOC。然而，為了測量開路電壓，要消除電池的自恢復(fù)效應(yīng)，這要很長的時間。因此，開路電壓法不能實時估計SOC，但可以為其他算法供應(yīng)SOC的初始值?？柭鼮V波是用遞歸迭代法求解離散方程濾波問題的一種方法。因此,我們可以使用電池的最后狀態(tài)參數(shù)來估計當(dāng)前時刻的工作狀態(tài),包括電池電流、工作溫度等參數(shù)作為系統(tǒng)的輸入,SOC狀態(tài)參數(shù),電池電壓作為輸出,并利用卡爾曼濾波器估計鋰離子電池SOC。目前，卡爾曼濾波仍處于理論仿真階段，對其實際應(yīng)用的報道較少。目前，BMS系統(tǒng)重要采用模擬/數(shù)字溫度傳感器對溫度進行監(jiān)控，在成本有限的情況下可以使用熱敏電阻。