海雷新能源BMS事业部总经理马启辉:BMS主动均衡技术研究

彬彬评商业 2024-11-07 15:41:10

开拓新蓝海 共赢新周期!

11月6-7日,由起点钠电、起点锂电、起点充换电、起点研究院(SPIR)联合主办的2024起点钠电行业年会、2024起点锂电&两轮车换电行业年会(同期举办:2024第十届起点金鼎奖颁奖典礼/CINE中国钠电展)在深圳山燕子湖会展中心A馆隆重举办,现场1500+产业链嘉宾齐聚盛会,共探行业新篇章。

7日下午,在2024起点锂电&两轮车换电行业年会——专场三:两轮车换电及电池技术专场,海雷新能源 BMS事业部总经理 马启辉发表了《BMS主动均衡技术研究》的主题演讲。

海雷新能源 BMS事业部总经理 马启辉

以下为现场实录:

马启辉:大家下午好!我是海雷新能源的马启辉,很高兴今天能参加本次年会。

最近十年,锂电池行业得到了迅猛发展。从2014年开始,出货规模不到100GWh,到2024年已经突破1200GWh,动力电池占比最大,已经超过60%。在未来若干年,全球锂电池还会得到较快速的增长,预期在2025年出货量超过1900GWh,2030年出货5000GWh。

行业的痛点在于:

1.电芯不一致影响寿命。电芯不一致,导致电池衰减快,续航里程缩短,电池的售后维修成本高,影响用户体验。

2.充电基础设施不足,充电站分布不均,充电时间长,限制了新能源汽车的普及和便捷性。

3.能量密度提升困难,电池能量密度提升缓慢,制约了新能源汽车的续航能力和性能表现。

4.产品更新迭代快,技术更新迭代快,研发投入大给新能源企业带来巨大的成本压力。

海雷新能源公司针对电芯不一致的问题做了重点的投入。

电池均匀的重要性,相信各个专家都很清楚,如果由于电芯的老化速度不一样,会导致整个电池组的寿命,会比单芯的电池组寿命短很多,而且也降低电池组的能量使用效率,由于单颗电芯频繁过充过放,有热失控的风险。如果把均衡带进来,有效避免单颗电芯的过充过放,降低热失控的风险,而且也可以延长电池组的使用寿命。

目前行业里的均衡有几种:

1.被动均衡技术属于能量耗散均衡,是将单个电池多余的功率通过消耗元件转化为热能消耗,从而改善电池单体之间电压和功率的不一致性。优点是成本低、电路设计简单。缺点也很明显:能量消耗方式,影响电池组容量;均衡电流小,效果差;被动均衡产生热量将导致电池组的局部受热,影响电池组的热平衡,元器件的失效率也会上升。

2.主动均衡技术是以电量转移的方式进行串组间均衡。目前市场市场上存在不同技术方案,以开关电容方案较多。优点:均衡电流大、效率高、电量损失小。缺点:开关管数量多,电路复杂;只能相邻不均衡电芯进行能量转移,均衡路径短。

为了解决上述均衡方案的痛点,海雷重新设计了一款变压器方案的主动均衡模块,有几个优势:

1.元器件少,电路简单,成本较低。

2.带有大电流主动均衡,均衡电流最高可达5A,均衡电压精度可达到5mV以内。

3.主动均衡实现1.充电全程主动均衡 2.待机可控均衡 3.放电串间压差超过45mV时自动启动均衡等功能。

4.解决电池容量、压差、内阻不一致导致电池组循环次数低,使用寿命短的问题,使产品更加安全可靠,可以广泛应用于换电、共享、户储等各个领域。

这是实际的效果,售后梯次电池,加装了主动均衡模块,电池容量普遍提升了15%以上,最多也有达到40%。压差控制得很问,都可以控制在50mV以内,而且可以持续保持,投放市场在实际工况很长时间都可以稳定在这个状态。

最后介绍一下海雷新能源。

深圳市海雷新能源股份有限公司是集储能电池系统的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业,公司以智能化、信息化、标准化为核心技术优势,致力于为全球用户提供高循环、高效率、高品质的智能化储能系统解决方案。

公司经济十年的发展,打造动力、换电、储能的成熟产品线,在2018年首批入围铁塔供应商体系,共同研发产品,成为其换电、基站储能电池的战略供应商;2020年布局储能相关产品线,今年大批量出货。

海雷新能源的产品优势:

1.高安全。主要是材料安全,磷酸铁锂电池本体的材料安全性。系统的防火设计、高效热管理,BMS,温控,热失控早期预警及干预。

2.长寿命。消防安全,有效阻隔锂电池火灾的蔓延,快速降温、高效灭火、防止复燃。全系集成主动均衡模块,户储电池循环次数最高可达6000次,使用寿命超过10年,换电电池循环次数最高可达2000次,有效保证投资回报。

3.易维护。工商储和户储可实现无人值守,全自动运行,系统可快速检测及故障录波,省却大量的人工运维工作。

注:本文根据速记稿件整理,未经演讲者审核!

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