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(guo)充(chong)電(dian)和過(guo)放電(dian),延(yan)長電(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)管理系(xi)統的(de)(de)發(fa)展,也(ye)會增添其它的(de)(de)功能。
電動汽車電池管理系統的工作原理
電池(chi)(chi)管理(li)系(xi)統(tong)(BMS)是(shi)通過檢測動(dong)力電池(chi)(chi)組中各(ge)單(dan)體電池(chi)(chi)的(de)(de)狀(zhuang)態來確定整(zheng)個電池(chi)(chi)系(xi)統(tong)的(de)(de)狀(zhuang)態,并(bing)根(gen)據它們的(de)(de)狀(zhuang)態對(dui)(dui)動(dong)力電池(chi)(chi)系(xi)統(tong)進行(xing)對(dui)(dui)應的(de)(de)控制調(diao)整(zheng)和策(ce)略實施,實現對(dui)(dui)動(dong)力電池(chi)(chi)系(xi)統(tong)及各(ge)單(dan)體的(de)(de)充放電管理(li)以保證動(dong)力電池(chi)(chi)系(xi)統(tong)安全(quan)穩定地運行(xing)。
典型電(dian)(dian)池管理系統拓撲圖(tu)結構(gou)主要分為主控(kong)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)和從控(kong)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)兩大塊(kuai)。具體來說(shuo),由(you)中(zhong)央處理單元(主控(kong)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai))、數(shu)據采集模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、數(shu)據檢測(ce)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、顯示單元模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、控(kong)制(zhi)部件(熔斷(duan)裝置(zhi)、繼電(dian)(dian)器)等構(gou)成。一(yi)般通(tong)過采用內部CAN總(zong)線技術(shu)實(shi)現(xian)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)之間的數(shu)據信息通(tong)訊(xun)。
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(rong)量、充(chong)放電功率以及SOC&SOH狀(zhuang)態。
在(zai)汽車應用(yong)中(zhong),一般情(qing)況下(xia)總共會有(you)100個以(yi)(yi)上的電池測(ce)量點,而(er)且系(xi)(xi)統的模塊(kuai)化將決定一個給定的電路系(xi)(xi)統測(ce)量多(duo)少個電池。最常見的情(qing)況是,以(yi)(yi)安(an)全斷接“維修插頭(tou)”方(fang)式,將所有(you)電池分成(cheng)至少兩個子組。
通過在故障情況(kuang)(kuang)下(xia)保持電(dian)(dian)壓(ya)低于(yu)200V,這種方(fang)法最大(da)限度(du)地降低了維修人員可能遇到的觸電(dian)(dian)危險。外(wai)形尺寸較大(da)的電(dian)(dian)池組意(yi)味(wei)著(zhu),要(yao)采(cai)用(yong)兩套隔離的數據采(cai)集(ji)系(xi)統,每套也許支(zhi)持50個(ge)電(dian)(dian)池分(fen)接(jie)頭(tou)。在有些情況(kuang)(kuang)下(xia),所有電(dian)(dian)子組件都在一個(ge)經濟實惠的印(yin)刷電(dian)(dian)路(lu)板上,但是(shi)這需(xu)要(yao)大(da)量互連(lian),或者電(dian)(dian)子組件也可以分(fen)散放置,更加緊密地集(ji)成在電(dian)(dian)池模塊中,但是(shi)這需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)遙測鏈接(jie)方(fang)法。為了實現可靠的數據完整性,內置于(yu)汽車線(xian)束中的遠(yuan)端(duan)測量功能電(dian)(dian)路(lu)必須采(cai)用(yong)一種堅固型(xing)協議,例如廣泛使用(yong)的CAN總線(xian)。
盡管(guan)真正的CAN總線(xian)(xian)接口涉(she)及幾個網(wang)絡層,但(dan)是可(ke)以很方(fang)便地(di)采用(yong)PHY層構成BMS LAN結構,以高效率地(di)進行(xing)模塊內的通(tong)信(xin)(xin)。該拓撲允許在(zai)(zai)幾個小型處理(li)器之(zhi)間(jian)分配(pei)計算工作量,從而(er)降低(di)所需(xu)的數據傳輸速率,并減輕LAN方(fang)法可(ke)能引起的EMI問題。最終(zhong)的BMS應用(yong)接口很可(ke)能是至(zhi)一(yi)個主系統(tong)管(guan)理(li)處理(li)器的CAN總線(xian)(xian)接線(xian)(xian),而(er)且將需(xu)要定義 (或在(zai)(zai)一(yi)開始規定) 特定的信(xin)(xin)息事(shi)務(wu)處理(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(heng)(被(bei)動均衡(heng)或主動均衡(heng))
8、其他管控電路(如電池回路繼(ji)電器控制)
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷