二次電池存在下面的一些缺點,如存儲能量少、壽命短、串并聯使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復雜的,不同類型的電池特性亦相差很大。電池管理系統(BMS)主要就是為了能夠提高電動車電池的利用率,防止電動車電池出現(xian)過充電(dian)和(he)過放電(dian),延長(chang)電(dian)池(chi)的(de)(de)使用壽命,監控電(dian)池(chi)的(de)(de)狀態。隨著電(dian)池(chi)管理(li)系統的(de)(de)發展(zhan),也(ye)會(hui)增添其它的(de)(de)功能(neng)。
電動汽車電池管理系統的工作原理
電(dian)池管理(li)系(xi)統(tong)(BMS)是通過檢測(ce)動力(li)電(dian)池組中(zhong)各單體電(dian)池的狀(zhuang)態來確定整個(ge)電(dian)池系(xi)統(tong)的狀(zhuang)態,并根據它們的狀(zhuang)態對(dui)動力(li)電(dian)池系(xi)統(tong)進行(xing)對(dui)應(ying)的控制調整和策略實施(shi),實現對(dui)動力(li)電(dian)池系(xi)統(tong)及各單體的充(chong)放電(dian)管理(li)以保證動力(li)電(dian)池系(xi)統(tong)安全(quan)穩定地運行(xing)。
典型(xing)電池(chi)管理系統拓撲圖(tu)結(jie)構(gou)主(zhu)要(yao)分為主(zhu)控(kong)模塊和從(cong)控(kong)模塊兩(liang)大塊。具(ju)體(ti)來(lai)說,由中(zhong)央處(chu)理單元(主(zhu)控(kong)模塊)、數(shu)(shu)據采集模塊、數(shu)(shu)據檢(jian)測模塊、顯示單元模塊、控(kong)制部件(熔(rong)斷裝(zhuang)置、繼電器)等構(gou)成。一般通(tong)過采用(yong)內部CAN總線技術實現模塊之間(jian)的數(shu)(shu)據信息通(tong)訊。
基于各個模塊的功能,BMS能實時檢測動力電池的電壓、電流、溫度等參數,實現對動力電池進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等,并且能夠計算電動車電池剩(sheng)余容量、充放電功率(lv)以及(ji)SOC&SOH狀態。
在汽車應用中,一(yi)般情(qing)況下總共(gong)會有100個(ge)以上的電池測量點,而(er)且系統(tong)的模塊化(hua)將(jiang)決(jue)定一(yi)個(ge)給定的電路(lu)系統(tong)測量多少個(ge)電池。最常見的情(qing)況是,以安全斷接“維(wei)修(xiu)插頭”方式,將(jiang)所(suo)有電池分成(cheng)至少兩個(ge)子組。
通過(guo)在故障情況下保持電(dian)(dian)壓低于200V,這(zhe)種方法(fa)最大限度地(di)降低了維修人(ren)員(yuan)可能遇到的(de)(de)(de)觸電(dian)(dian)危(wei)險。外形尺寸較大的(de)(de)(de)電(dian)(dian)池組意味著(zhu),要采用(yong)兩套隔離的(de)(de)(de)數據(ju)采集(ji)系統,每(mei)套也許支(zhi)持50個電(dian)(dian)池分接頭。在有些(xie)情況下,所有電(dian)(dian)子組件(jian)都在一個經濟實(shi)惠(hui)的(de)(de)(de)印刷電(dian)(dian)路(lu)(lu)板上,但(dan)是這(zhe)需(xu)(xu)要大量(liang)互連(lian),或者電(dian)(dian)子組件(jian)也可以(yi)分散(san)放置,更(geng)加緊密(mi)地(di)集(ji)成在電(dian)(dian)池模塊中,但(dan)是這(zhe)需(xu)(xu)要采用(yong)遙測(ce)鏈接方法(fa)。為了實(shi)現可靠的(de)(de)(de)數據(ju)完整(zheng)性,內置于汽車線束(shu)中的(de)(de)(de)遠(yuan)端測(ce)量(liang)功能電(dian)(dian)路(lu)(lu)必須采用(yong)一種堅固型協議,例(li)如廣泛(fan)使用(yong)的(de)(de)(de)CAN總線。
盡(jin)管真正的(de)(de)CAN總(zong)線接(jie)口(kou)涉及幾(ji)(ji)個(ge)(ge)網絡層(ceng),但是可以很(hen)方(fang)便地采(cai)用PHY層(ceng)構(gou)成BMS LAN結構(gou),以高效率地進行(xing)模塊內的(de)(de)通信。該拓撲允(yun)許在(zai)幾(ji)(ji)個(ge)(ge)小型處理(li)(li)器之間分(fen)配計算工作量(liang),從而降低所需(xu)的(de)(de)數據傳輸速率,并(bing)減(jian)輕LAN方(fang)法可能(neng)(neng)引(yin)起的(de)(de)EMI問題。最終(zhong)的(de)(de)BMS應用接(jie)口(kou)很(hen)可能(neng)(neng)是至一(yi)個(ge)(ge)主系統管理(li)(li)處理(li)(li)器的(de)(de)CAN總(zong)線接(jie)線,而且將(jiang)需(xu)要定(ding)義 (或(huo)在(zai)一(yi)開始規定(ding)) 特(te)定(ding)的(de)(de)信息事務處理(li)(li)。
電池管理系統的功能有哪些
1、電壓量測(必備)
2、通訊
3、SoC估算
4、SoH估算
5、異常警告
6、異常保護
7、均衡(被動均衡或(huo)主動均衡)
8、其他(ta)管控(kong)電路(如電池回路繼(ji)電器(qi)控(kong)制)
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷