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(chu)現過充電(dian)(dian)和過放電(dian)(dian),延長電(dian)(dian)池(chi)的(de)使用(yong)壽命(ming),監控電(dian)(dian)池(chi)的(de)狀態(tai)。隨著電(dian)(dian)池(chi)管理系統的(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)(dian)池管理系(xi)(xi)統(tong)(tong)(BMS)是(shi)通過(guo)檢(jian)測動力(li)電(dian)(dian)池組中各單體(ti)電(dian)(dian)池的(de)狀(zhuang)態來確(que)定整(zheng)(zheng)個電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)狀(zhuang)態,并根據它們(men)的(de)狀(zhuang)態對(dui)(dui)(dui)動力(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)(tong)進行對(dui)(dui)(dui)應(ying)的(de)控制(zhi)調(diao)整(zheng)(zheng)和策略實施(shi),實現對(dui)(dui)(dui)動力(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)(tong)及各單體(ti)的(de)充放電(dian)(dian)管理以保(bao)證動力(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)(tong)安全穩定地(di)運行。
典型(xing)電池管理系統拓(tuo)撲圖結構主(zhu)要(yao)分為主(zhu)控模(mo)塊和從控模(mo)塊兩大塊。具體來說,由中央處理單元(yuan)(主(zhu)控模(mo)塊)、數(shu)據(ju)采(cai)集模(mo)塊、數(shu)據(ju)檢測模(mo)塊、顯示單元(yuan)模(mo)塊、控制部件(熔斷裝(zhuang)置、繼(ji)電器)等構成(cheng)。一般通過采(cai)用(yong)內(nei)部CAN總(zong)線技術實現模(mo)塊之間的數(shu)據(ju)信息通訊。
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余(yu)容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態。
在(zai)汽車應用中,一般情況下(xia)總共會有100個(ge)以上的(de)(de)電池(chi)測量(liang)點(dian),而且系(xi)統的(de)(de)模塊(kuai)化將決定(ding)一個(ge)給(gei)定(ding)的(de)(de)電路(lu)系(xi)統測量(liang)多少個(ge)電池(chi)。最常見的(de)(de)情況是,以安(an)全斷接“維修插頭”方式,將所有電池(chi)分成至少兩個(ge)子組。
通過在故障情(qing)況(kuang)下(xia)保持(chi)電(dian)壓(ya)低于200V,這種方法(fa)最(zui)大限度地降低了維修人員可(ke)(ke)能遇到的觸電(dian)危險(xian)。外形(xing)尺寸較大的電(dian)池組(zu)(zu)意味著,要(yao)采用(yong)兩套隔離的數(shu)據(ju)采集系統,每套也(ye)許支持(chi)50個電(dian)池分接頭。在有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),所有(you)電(dian)子組(zu)(zu)件都在一個經濟實惠的印刷電(dian)路板上(shang),但是(shi)這需要(yao)大量互連,或者(zhe)電(dian)子組(zu)(zu)件也(ye)可(ke)(ke)以分散放置,更加(jia)緊密地集成在電(dian)池模塊中,但是(shi)這需要(yao)采用(yong)遙測鏈接方法(fa)。為了實現可(ke)(ke)靠的數(shu)據(ju)完(wan)整性,內(nei)置于汽車(che)線(xian)束中的遠端(duan)測量功能電(dian)路必須采用(yong)一種堅固型協議,例如廣(guang)泛使用(yong)的CAN總線(xian)。
盡(jin)管(guan)真正的CAN總線(xian)接(jie)口(kou)涉(she)及幾(ji)個網(wang)絡層(ceng),但是可以很方便地采用PHY層(ceng)構成(cheng)BMS LAN結構,以高效率地進(jin)行模塊內的通信(xin)。該拓(tuo)撲允(yun)許(xu)在幾(ji)個小型處(chu)理(li)(li)器(qi)之間分配計算工作量,從而降低所(suo)需(xu)的數(shu)據傳輸速率,并(bing)減輕LAN方法可能引起的EMI問題。最(zui)終的BMS應用接(jie)口(kou)很可能是至一個主系統管(guan)理(li)(li)處(chu)理(li)(li)器(qi)的CAN總線(xian)接(jie)線(xian),而且將需(xu)要定(ding)義 (或(huo)在一開始(shi)規(gui)定(ding)) 特定(ding)的信(xin)息事務處(chu)理(li)(li)。
電池管理系統的功能有哪些
1、電壓量(liang)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(jun)衡(被動均(jun)衡或主動均(jun)衡)
8、其他管控電路(如(ru)電池回路繼電器控制)
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷