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电池知识

针对BMS在实现大功率快充技术和充电及用车安全两个层面的解读分析

来源:宝鄂实业    2019-05-05 14:35    点击量:
所谓BMS就是电池管理系统(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM),俗称电池保姆或电池管家。说起BMS,还是要提到特斯拉的电池管理系统。特斯拉三电部分,除了BMS具有特有专利之外(也是其最核心的三电技术),其他电动机和动力电池都是从供应商处采购的,从这个角度来看,足以见得BMS的重要性。

BMS主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充和过放,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。下面,小编将针对BMS在实现大功率快充技术和充电及用车安全两个层面做一个解读分析,聊一下BMS的重要性。

大功率快充技术

大功率快充技术想要落地实现,需要解决三个层面的技术:车端、桩端和电网端。车端最大的技术瓶颈就是BMS电池管理系统。以特斯拉ModelS为例,一个BMS需要管理7000多个电芯,在超大功率充电状态下,需要解决过充和过热的问题,充电功率越大,电池过热问题就越明显,就越需要BMS进行技术监管和控制。

充电及用车安全

电动汽车的充电安全一直是新能源主机厂备受关注的话题,电动汽车由于充电而导致的自燃事件,不发生则已,一旦发生,对厂家造车的负面影响可能是致命的。所以,如何防止电动汽车在充电过程中的安全性,就显得至关重要了,其中核心关键点就是BMS系统,在充电过程中,以及在电池使用过程中,如何对电池各个状态进行有效监控和反馈,对于电动汽车整车安全性来说,非常重要。

三元锂电池的能量密度高,低温稳定性也更好,北汽新能源有很多车型以及特斯拉Model3等使用的都是三元锂电池,但是它怕高温,控制不好容易起火,而且寿命依然有限。

锂电池主要是通过氧化还原反应将化学能转化为电能

电池放电,内部的A物质变成B物质,化学能变成电能;而充电时,B物质又能够变回A物质,电能变成化学能储存,锂离子在电池内部不停的嵌入、脱出正负极材料层,形成循环。不同电池的阳极材料不同,也导致了不同的电池特性。此外,电池工作时还存在很多副反应,包括活性材料溶解、电解液分解、电极材料腐蚀等。正负极材料表面会变形或被副反应产物糊住等,堵住锂离子交换的通道,就像传统汽车的进气口被堵住发动机使不上劲,电池内阻会变大,导致不能完全放电,放电平台变低,就表现成电池容量衰减。图7

为了减少锂电池容量的衰减,平时要注意:1、保证电池在正常的温度下工作(一般在0到40℃),可以较少产生副反应;2、少用快充,快充时电压大,容易导致电池过充,使锂离子沉积在隔膜或电极表面,且快充时温度相对较高,容易对三元锂电池造成不可逆影响;3、避免急加速等动作,电池讲究一个稳,突然的电流变化很容易导致内部发生副反应,导致电池受损;4、浅充浅放,现在已经不是诺基亚的时代了,对于锂电池来说,完全充放电反而会导致电池寿命下降,尤其三元锂电池,适合剩余20%左右电量时充电,不可过度使用,这一点跟网上的说法有所不同。
小结

不论是大功率快充技术的实现还是电动汽车在充电和使用过程中的安全性保障,BMS电池管理系统都显得非常重要的。