锂电池彻底改变了汽车工业。 电动汽车提供强大而高效的电源。然而,要最大限度地提高其性能和耐用性,有效的电池管理系统或 BMS 是必不可少的。
NCPOWER 是电动汽车锂电池开发领域的领先企业,BMS 的设计和实施是我们追求卓越的核心。
电池设计
当我们谈论电动汽车电池时,实际上是指许多电池单元连接在一起的集合。这些电池单元被组合成电池模块,然后这些模块被连接到一个 "电池组 "或我们通常所说的 "电池 "上。
电池、模块和电池组的这种结构使电动汽车能够获得运行所需的容量和能量。这种结构还便于制造、安装、检查和维护。每家制造商都可能有自己的设计,在电池芯中使用不同的化合物,但总的来说,它们都是锂电池,这是目前最先进的技术。
锂电池对温度变化、过度充电或过度放电非常敏感。为了最大限度地延长电池的使用寿命,必须仔细监测和控制这些条件。避免温度泄漏也很重要,如果电池充电或放电过快,就会出现温度泄漏。为确保安全和最佳运行,有必要将电池保持在所谓的 "安全工作区 "内。
这包括将电池温度保持在 -5 至 45 °C 之间,电压保持在 2 至 4 伏之间,电流保持在 0 至 1 安培之间。要确保电池始终处于这一安全操作范围内,必须进行仔细监控。
每一个制造步骤都要求一丝不苟的质量流程,以确保最佳性能和较长的电池寿命。在 NCPOWER,我们引以为豪的是,我们采用了最先进的技术,并在每个生产步骤中严格遵守制造标准。
注:NCPOWER 生产锂电池的安全操作区域
房舍管理系统及其设计
高效安全电池系统的核心在于 BMS。该系统由多个重要组件组成,包括
- 电池监测集成电路 (BMIC)
- 电池管理控制器(CMC)
- 电池管理控制器(BMC)
BMIC 负责监控电池的各个电池单元,必须能够迅速向 CMC 通报任何不利情况。BMIC、CMC 和 BMC 之间的通信速度至关重要,因为这样才能立即做出反应,纠正任何问题,如电池过热。测量的准确性和应对不利条件的能力在很大程度上取决于这些组件之间的通信频率。
然而,由于存在电气噪声,在电动汽车中设计有效的通信网络是一项挑战。为了确保高效的监测和控制,BMIC、CMC 和 BMC 之间必须进行可靠而准确的通信。
除这些组件外,BMS 还包括负载平衡电路,以确保所有电池均衡工作,避免出现问题。负载平衡对于防止出现不利情况至关重要。BMS 努力防止问题发生,但在必要时也会采取纠正措施。
根据电动汽车的复杂程度,可以添加多个智能微控制器来监控特定任务。重要的是,BMS 能够同时监控电池和自身的运行,并能区分真实警报和错误警报。
在 国家电力公司我们努力实施高效、可靠的负载平衡策略,始终追求效率、成本和可靠性之间的最佳平衡。
在 BMS 领域,研发工作一直在稳步推进。由于相关因素的复杂性和可变性,准确确定充电状态和电池健康状况仍然是一项挑战。在 NCPOWER,为了解决这种复杂性,我们采用了我们称之为数据中心或 遥控 NCPOWER 电池利用先进的计算机模型和算法,我们可以准确估算、监控和预测最佳电池平衡量。
总结
总之,BMS 对电动汽车中锂电池的性能和安全性起着至关重要的作用。它能够监控充电和放电、确定电池的充电状态和健康状况、平衡电池之间的电量以及记录和交流数据,这对于优化运行至关重要。
在 NCPOWER,我们很自豪能够通过创新的电池和 BMS 设计,引领电动汽车行业走向更可持续、更高效的未来。