电源系统备电阀控铅酸电池的BMS技术

 

电源系统备电阀控铅酸电池

在线故障检测技术及优劣性比较

交流内阻监测法交流内阻是通过测试某一频率信号对电池正负极两端作用下的回波信号，来确定电池内阻的测试方法，其理论依据是单体电池可以等效成一个包含电阻、电容、电感串并联的复杂电路，用频谱扫描技术可以精确分析这个等效电路内的阻容参数，但是，这个技术需要作频谱扫描分析，使用频谱分析仪作为测试设备，以单个频率的激励和单个实数量的测试结果，是很难描述电池性能的变化的，除非是碰到电池完全坏死这种情况。

由于与电池故障的关联度太小（与上面说的直流指针表差不多），这种故障监测方式从最开始的使用最普遍，到现在使用得越来越少了。鉴于交流内阻与电池容量衰减的关联度太低，目前电网系统的行业标准，已经禁止交流内阻检测技术及其设备的采购和应用。

直流内阻是通过瞬间大电流放电，监测电池的极限放电能力得出电池内阻的测试方法，其理论依据是兰斯定律，实际上从电化学角度分析，就是测试电池刚开始放电、内电路电流循环尚未建立之时，仅仅由电池的双电层电容存储的电荷建立的外电路电流循环的参数，这个参数直接跟电池极板的活性物质表面积大小相关，一旦电池极板活性物质出现脱落或者硫酸铅化，这个参数就可以很好地表征，但是，对于电池的其它失效方式，比如说失水，就难以表征。

典型应用：便携式指针式（或单体电池小模块内置放电电阻）的内阻测量方法，存在的主要问题是：

引入电阻大于电池内阻，稍有变化，掩盖电池内阻值；

放电电流和时间是受控制的，达不到短路极限值的要求；

指针内阻计测试内阻一致性很好，却无法检测出故障电池的原因，除非是电池完全坏死。

 

动态内阻是在电池建立了内、外电路放电电流平衡的条件下测试得到的电池的内阻，从电化学角度分析，包含了电池内电路的离子输运过程特性、电池极板活性物质表面积大小和外电路的直流内阻影响。

优点是：这个内阻比直流、交流内阻更能反映电池的性能变化，与电池故障的关联度高（特别是可以结合电池电极反应参数分析技术一起分析）。

缺点：电池至少要放电5%以上。

带来的额外好处：在浅放电监测故障的同时，对电池组进行了放电均衡充电维护，能切实延长电池的使用寿命。

电源系统备电阀控铅酸电池

在线监测的核心功能和参数

铅酸电池目前最常见的是备电工作模式、循环储能工作模式和功率启动工作模式三种。每一种工作模式下，不考虑UPS或直流电源自带的充、放电管理功能外的铅酸电池组核心BMS功能是这三项：单体电池故障监测；延长电池使用寿命的运行参数监测、分析和维护（或者维护建议）；电池组运行时SOC（SOP）和SOH计算。

上面这三项BMS核心功能对不同的工作模式的重要性排序是不同的，电源系统中电池组备电工作模式下对单体电池的故障监测要求最为迫切，但“延长电池使用寿命的运行参数监测、分析和维护”的重要性却是最高的！就是说预防故障的重要性高于监测发现故障。

 

电源系统备电阀控铅酸电池

独立的BMS系统硬件

电源系统备电阀控铅酸电池独立的

BMS系统监测平台

多种终端实时监测 ｜地图信息准确定位｜状态数据有效分析｜功耗状态充分展示｜数据报表及时统计｜维护建议科学合理

电源系统备电阀控铅酸电池

独立的BMS系统架构

电源系统备电阀控铅酸电池的

BMS技术特征

故障监测、运行参数监测存储和定期数据分析、实时高精度SOC计算和SOH跟踪三大方面的内容相结合，才能在保证电源或储能系统工作可靠性和功能实用性的同时，延长或者说是用足电池组的使用寿命。

目前电源系统备电阀控铅酸电池

BMS技术的最新进展

电极反应过程参数分析技术和动态内阻监测技术，是近年来铅酸电池BMS技术的最新进展，在提高故障电池检出率、定位电池的故障类型，并且在故障发生前发现引起加快电池容量衰减的前兆原因，提供给用户及时进行有针对性的维护操作建议，切实延长铅酸电池的使用寿命。