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和過放電,延長電池(chi)的(de)使(shi)用壽命,監控(kong)電池(chi)的(de)狀(zhuang)態。隨(sui)著電池(chi)管理系統的(de)發(fa)展,也會增添其它的(de)功(gong)能。
電動汽車電池管理系統的工作原理
電(dian)(dian)池管(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(BMS)是通過檢測(ce)動(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)池組中(zhong)各(ge)單體(ti)電(dian)(dian)池的(de)(de)狀(zhuang)態來(lai)確定(ding)整個電(dian)(dian)池系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)狀(zhuang)態,并根據它(ta)們的(de)(de)狀(zhuang)態對動(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)(xi)統(tong)進行對應的(de)(de)控(kong)制調整和策略實施,實現對動(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)(xi)統(tong)及各(ge)單體(ti)的(de)(de)充(chong)放電(dian)(dian)管(guan)理(li)以保證動(dong)(dong)力(li)(li)電(dian)(dian)池系(xi)(xi)(xi)統(tong)安全穩定(ding)地(di)運(yun)行。
典型(xing)電池管理(li)系統拓撲圖結構主要分為(wei)主控模塊(kuai)(kuai)和(he)從控模塊(kuai)(kuai)兩(liang)大塊(kuai)(kuai)。具體來說(shuo),由中(zhong)央處理(li)單元(主控模塊(kuai)(kuai))、數據(ju)采集模塊(kuai)(kuai)、數據(ju)檢(jian)測模塊(kuai)(kuai)、顯示單元模塊(kuai)(kuai)、控制部件(熔斷裝置、繼電器)等構成。一般通過采用內(nei)部CAN總線技術實現模塊(kuai)(kuai)之間的數據(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(sheng)余(yu)容量、充放電功率以(yi)及SOC&SOH狀態(tai)。
在(zai)汽車(che)應用中(zhong),一般情況下總(zong)共會有(you)100個以上的(de)電池(chi)(chi)測(ce)(ce)量(liang)點(dian),而(er)且系統的(de)模塊化將決定(ding)一個給定(ding)的(de)電路(lu)系統測(ce)(ce)量(liang)多少個電池(chi)(chi)。最(zui)常(chang)見的(de)情況是(shi),以安(an)全斷接“維修(xiu)插頭”方式,將所有(you)電池(chi)(chi)分(fen)成(cheng)至少兩(liang)個子組。
通過在故(gu)障情況下(xia)(xia)保持電(dian)(dian)(dian)壓低(di)于(yu)200V,這(zhe)(zhe)種方法(fa)最大(da)(da)限度(du)地(di)降低(di)了維修(xiu)人(ren)員(yuan)可能(neng)遇到的(de)觸電(dian)(dian)(dian)危險(xian)。外(wai)形(xing)尺寸較大(da)(da)的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)組意(yi)味著(zhu),要采用(yong)兩套隔離的(de)數(shu)據采集系統,每套也(ye)許支持50個電(dian)(dian)(dian)池(chi)分接頭。在有些情況下(xia)(xia),所有電(dian)(dian)(dian)子組件都在一個經(jing)濟實惠的(de)印刷電(dian)(dian)(dian)路板上,但是(shi)(shi)這(zhe)(zhe)需要大(da)(da)量互連,或者電(dian)(dian)(dian)子組件也(ye)可以分散放置,更加緊密(mi)地(di)集成(cheng)在電(dian)(dian)(dian)池(chi)模塊中,但是(shi)(shi)這(zhe)(zhe)需要采用(yong)遙(yao)測鏈接方法(fa)。為了實現可靠的(de)數(shu)據完整性,內置于(yu)汽車(che)線(xian)束(shu)中的(de)遠端測量功能(neng)電(dian)(dian)(dian)路必(bi)須采用(yong)一種堅固型協議,例如廣泛使用(yong)的(de)CAN總線(xian)。
盡管(guan)真正的(de)CAN總(zong)線接口(kou)(kou)涉及幾(ji)(ji)個(ge)(ge)網(wang)絡層,但是可(ke)以很方(fang)便地采用PHY層構成BMS LAN結構,以高效率(lv)地進(jin)行模塊內的(de)通信(xin)。該拓撲允許在幾(ji)(ji)個(ge)(ge)小型處(chu)理器(qi)之(zhi)間分(fen)配計算(suan)工作量(liang),從而降低所需的(de)數據傳輸速(su)率(lv),并減輕(qing)LAN方(fang)法可(ke)能(neng)引(yin)起的(de)EMI問(wen)題。最終(zhong)的(de)BMS應用接口(kou)(kou)很可(ke)能(neng)是至(zhi)一個(ge)(ge)主系統管(guan)理處(chu)理器(qi)的(de)CAN總(zong)線接線,而且將(jiang)需要定義(yi) (或在一開(kai)始(shi)規定) 特定的(de)信(xin)息(xi)事(shi)務處(chu)理。
電池管理系統的功能有哪些
1、電(dian)壓(ya)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(jun)衡(heng)(被動均(jun)衡(heng)或主動均(jun)衡(heng))
8、其(qi)他管(guan)控電路(lu)(如電池回路(lu)繼電器控制)
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷