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過充電(dian)和(he)過放電(dian),延長電(dian)池(chi)的(de)使用壽命,監控電(dian)池(chi)的(de)狀態。隨(sui)著電(dian)池(chi)管(guan)理系統(tong)的(de)發展,也會增添其它的(de)功能。
電動汽車電池管理系統的工作原理
電(dian)池管理系(xi)統(tong)(tong)(tong)(BMS)是通過(guo)檢測動(dong)力(li)(li)電(dian)池組中各單體(ti)電(dian)池的(de)狀(zhuang)態(tai)來確定整個電(dian)池系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)狀(zhuang)態(tai),并根據它們的(de)狀(zhuang)態(tai)對(dui)(dui)動(dong)力(li)(li)電(dian)池系(xi)統(tong)(tong)(tong)進行對(dui)(dui)應的(de)控制調(diao)整和策略實(shi)施,實(shi)現對(dui)(dui)動(dong)力(li)(li)電(dian)池系(xi)統(tong)(tong)(tong)及各單體(ti)的(de)充放電(dian)管理以保證(zheng)動(dong)力(li)(li)電(dian)池系(xi)統(tong)(tong)(tong)安全穩(wen)定地(di)運行。
典型電池管理系(xi)統拓撲圖結構(gou)主要分為主控模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)和(he)從(cong)控模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)兩大塊(kuai)(kuai)(kuai)。具體來說,由(you)中央處(chu)理單(dan)(dan)元(主控模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai))、數(shu)(shu)(shu)據(ju)采集模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、數(shu)(shu)(shu)據(ju)檢測模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、顯示單(dan)(dan)元模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、控制部件(jian)(熔斷裝(zhuang)置、繼電器)等(deng)構(gou)成(cheng)。一般(ban)通(tong)過采用內(nei)部CAN總線技術(shu)實現模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)之間的數(shu)(shu)(shu)據(ju)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余容(rong)量(liang)、充放電功率以及SOC&SOH狀(zhuang)態。
在汽(qi)車應用中,一般情(qing)況下總(zong)共會(hui)有100個以(yi)(yi)上的電池(chi)測量點(dian),而(er)且系統的模塊化將(jiang)決定一個給定的電路系統測量多(duo)少個電池(chi)。最常見的情(qing)況是,以(yi)(yi)安全(quan)斷(duan)接(jie)“維修插(cha)頭”方式(shi),將(jiang)所有電池(chi)分成至少兩個子組。
通過在(zai)(zai)故障情況(kuang)下保持(chi)電(dian)(dian)壓(ya)低(di)于200V,這種方法最大限(xian)度地(di)降(jiang)低(di)了(le)維修人員可(ke)(ke)能遇(yu)到的(de)(de)觸(chu)電(dian)(dian)危險。外形尺寸較大的(de)(de)電(dian)(dian)池組(zu)意(yi)味(wei)著,要采用(yong)兩套隔(ge)離(li)的(de)(de)數據采集(ji)系統,每套也許支(zhi)持(chi)50個電(dian)(dian)池分接頭。在(zai)(zai)有(you)些情況(kuang)下,所有(you)電(dian)(dian)子組(zu)件都在(zai)(zai)一個經濟(ji)實(shi)惠的(de)(de)印刷電(dian)(dian)路板上,但是這需要大量互連,或者電(dian)(dian)子組(zu)件也可(ke)(ke)以分散(san)放置,更加緊密地(di)集(ji)成在(zai)(zai)電(dian)(dian)池模塊中(zhong),但是這需要采用(yong)遙(yao)測鏈(lian)接方法。為了(le)實(shi)現可(ke)(ke)靠的(de)(de)數據完(wan)整性(xing),內置于汽車線(xian)束中(zhong)的(de)(de)遠端測量功能電(dian)(dian)路必須采用(yong)一種堅固型協議,例如廣(guang)泛使用(yong)的(de)(de)CAN總線(xian)。
盡管真正的(de)CAN總(zong)線接口涉及幾(ji)個(ge)網(wang)絡層,但是(shi)可(ke)以很方(fang)便地采(cai)用PHY層構成BMS LAN結構,以高效率地進行(xing)模塊內的(de)通(tong)信。該拓撲允許在幾(ji)個(ge)小(xiao)型處理器之間分配計算工作量,從(cong)而降低(di)所需的(de)數據傳輸(shu)速率,并減(jian)輕(qing)LAN方(fang)法可(ke)能引起的(de)EMI問(wen)題。最終的(de)BMS應用接口很可(ke)能是(shi)至(zhi)一個(ge)主(zhu)系統管理處理器的(de)CAN總(zong)線接線,而且將需要定義(yi) (或在一開(kai)始(shi)規定) 特定的(de)信息事務處理。
電池管理系統的功能有哪些
1、電壓(ya)量測(必(bi)備)
2、通訊
3、SoC估算
4、SoH估算
5、異常警告
6、異常保護
7、均(jun)衡(被(bei)動均(jun)衡或主(zhu)動均(jun)衡)
8、其他(ta)管控電路(如電池回路繼電器控制(zhi))
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷