一文了解BMS电池办理体系

电池办理体系,英文为BMS(Battery Management System),是电动轿车动力电池体系的重要组成部分。它可以检测搜集并开始核算电池实时状况参数,一起依据检测值与答应值的比较联系操控供电回路的通断;此外,还会将搜集到的要害数据反馈给整车操控器,并接纳操控器的指令,与轿车上的其他体系和谐作业。不同电芯类型,对办理体系的要求一般不太相同。电动轿车所用的锂离子电池容量大、串并联节数多、体系杂乱,而且对安全性、耐久性、动力性等功用要求高、完结难度大,因而其成为影响电动轿车推行遍及的瓶颈。锂离子电池安全作业区域遭到温度、电压的窗口约束,当超越该窗口的规模时,电池功用就会加快衰减,乃至会引发安全问题。

电池办理体系的首要意图便是确保电池体系的规划功用,从安全性、耐久性、动力性三个方面供给效果。安全性方面,即BMS办理体系能维护电池单体或电池组免受损坏,防止呈现安全事故。耐久性方面,即便电池作业在牢靠的安全区域内,延伸电池的运用寿命。动力性方面,即要将电池的作业状况在维持在满意车辆要求的情况下。

BMS办理体系首要由各类传感器、履行器、操控器以及信号线等组成。为了使新能源轿车可以安全的上路行进,且契合相关标准和标准,BMS办理体系应当具有以下功用:

电池参数检测:包含总电压、总电流、单体电池电压检测(防止呈现过充、过放乃至反极现象)、温度检测(最好每串电池、要害电缆接头号均有温度传感器)、烟雾勘探(监测电解液走漏等)、绝缘检测(监测漏电)、碰撞检测等。

电池状况估量:包含荷电状况(SOC)或放电深度(DOD)、健康状况(SOH)、功用状况(SOF)、能量状况(SOE)、毛病及安全状况(SOS)等。

在线毛病确诊:包含毛病检测、毛病类型判别、毛病定位、毛病信息输出等。毛病检测是指经过收集到的传感器信号,选用确诊算法确诊毛病类型,并进行前期预警。电池毛病是指电池组、高压电回路、热办理等各个子体系的传感器毛病、履行器毛病(如接触器、电扇、泵、加热器等),以及网络毛病、各种操控器软硬件毛病等。电池组自身毛病是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路毛病、接头松动、电解液走漏、绝缘降低一级。

电池安全操控与报警:包含热体系操控、高压电安全操控。BMS确诊到毛病后,经过网络告诉整车操控器,并要求整车操控器进行有用处理(超越必定阈值时BMS也可以堵截主回路电源),以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身的危害。

充电操控:BMS中具有一个充电办理模块,它可以依据电池的特性、温度凹凸以及充电机的功率等级,操控充电机给电池进行安全充电。

电池均衡:不一致性的存在使得电池组的容量小于组中最小单体的容量。电池均衡是依据单体电池信息,选用自动或被迫、耗散或非耗散等均衡方法,尽或许使电池组容量接近于最小单体的容量。

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热办理:依据电池组内温度散布信息及充放电需求,决议自动加热/散热的强度,使得电池尽或许作业在最适合的温度,充分发挥电池的功用。

网络通讯:BMS需要与整车操控器等网络节点通讯;一起,BMS在车辆上拆开不方便,需要在不拆壳的情况下进行在线标定、监控、自动代码生成和在线程序下载(程序更新而不拆开产品)等,一般的车载网络均选用CAN总线技能。

信息存储:用于存储要害数据,如SOC、SOH、SOF、SOE、累积充放电Ah数、毛病码和一致性等。车辆中的实在BMS或许只要上面说到的部分硬件和软件。每个电池单元至少应有一个电池电压传感器和一个温度传感器。关于具有几十个电池的电池体系,或许只要一个BMS操控器,或许乃至将BMS功用集成到车辆的主操控器中。关于具有数百个电池单元的电池体系,或许有一个主操控器和多个仅办理一个电池模块的隶属操控器。关于每个具有数十个电池单元的电池模块,或许存在一些模块电路接触器和平衡模块,而且从操控器像丈量电压和电流相同办理电池模块,操控接触器,均衡电池单元并与主操控器通讯。依据所陈述的数据,主操控器将履行电池状况估量,毛病确诊,热办理等。

电磁兼容:因为电动车运用环境恶劣,要求BMS具有好的抗电磁干扰才能,一起要求BMS对外辐射小。

BMS办理体系作为新能源轿车动力电池组的监控办理中心,有必要对电池组的温度、电压和充放电电流等相关参数进行实时动态的监测,在必要时能自动采纳紧急措施维护各单体电池,防止电池组呈现过充、过放、温度过高以及短路等安全问题。此外,BMS办理体系还有必要在电池组的整个运用周期内对电池的SOC进行精确预算,并以适宜的方法将剩下电量、续驶路程和毛病反常等要害信息及时反馈给驾驶员,一起以一种适宜的方法完结体系与整车ECU或上位机之间的数据交换功用。