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)和過放電(dian),延長(chang)電(dian)池(chi)的(de)(de)使用(yong)壽命,監控電(dian)池(chi)的(de)(de)狀態。隨(sui)著(zhu)電(dian)池(chi)管理系統的(de)(de)發(fa)展,也會增添其它(ta)的(de)(de)功能。
電動汽車電池管理系統的工作原理
電(dian)池(chi)管理(li)系(xi)(xi)(xi)統(BMS)是通過檢測(ce)動力(li)電(dian)池(chi)組中各單體電(dian)池(chi)的(de)狀態(tai)(tai)來確定整(zheng)個電(dian)池(chi)系(xi)(xi)(xi)統的(de)狀態(tai)(tai),并根據它們的(de)狀態(tai)(tai)對(dui)動力(li)電(dian)池(chi)系(xi)(xi)(xi)統進行對(dui)應的(de)控(kong)制調整(zheng)和(he)策略實施(shi),實現對(dui)動力(li)電(dian)池(chi)系(xi)(xi)(xi)統及各單體的(de)充放電(dian)管理(li)以保證動力(li)電(dian)池(chi)系(xi)(xi)(xi)統安全穩定地運行。
典型電(dian)(dian)池管理系統拓撲(pu)圖結構主要分為主控模塊(kuai)(kuai)和從控模塊(kuai)(kuai)兩大塊(kuai)(kuai)。具體來說,由(you)中央處理單(dan)元(yuan)(主控模塊(kuai)(kuai))、數據采(cai)集模塊(kuai)(kuai)、數據檢測(ce)模塊(kuai)(kuai)、顯示單(dan)元(yuan)模塊(kuai)(kuai)、控制部(bu)件(熔斷裝(zhuang)置、繼電(dian)(dian)器(qi))等(deng)構成。一般通(tong)過采(cai)用內部(bu)CAN總線(xian)技術實現模塊(kuai)(kuai)之間(jian)的數據信(xin)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余容量、充放電功率以(yi)及SOC&SOH狀態。
在(zai)汽車應用(yong)中,一般情況下總共會有(you)100個(ge)以(yi)上的(de)電(dian)池(chi)測量點,而且(qie)系統的(de)模塊化將(jiang)決定(ding)(ding)一個(ge)給定(ding)(ding)的(de)電(dian)路系統測量多(duo)少(shao)個(ge)電(dian)池(chi)。最常見的(de)情況是,以(yi)安全(quan)斷接“維修插(cha)頭(tou)”方式,將(jiang)所有(you)電(dian)池(chi)分(fen)成至少(shao)兩個(ge)子組。
通過(guo)在故障(zhang)情(qing)(qing)況下保持電(dian)壓(ya)低于200V,這種方(fang)法最大(da)限度地降低了維修(xiu)人員可(ke)能遇(yu)到的(de)觸電(dian)危險(xian)。外(wai)形尺寸較大(da)的(de)電(dian)池(chi)組意(yi)味著,要(yao)采(cai)(cai)用兩(liang)套(tao)隔離的(de)數據采(cai)(cai)集系統,每(mei)套(tao)也許(xu)支持50個電(dian)池(chi)分接頭。在有(you)些情(qing)(qing)況下,所有(you)電(dian)子(zi)組件都在一(yi)(yi)個經濟實惠的(de)印刷電(dian)路(lu)板上,但是(shi)這需(xu)要(yao)大(da)量互(hu)連,或(huo)者電(dian)子(zi)組件也可(ke)以分散放置(zhi),更加緊密(mi)地集成(cheng)在電(dian)池(chi)模塊中(zhong),但是(shi)這需(xu)要(yao)采(cai)(cai)用遙測(ce)鏈接方(fang)法。為了實現可(ke)靠的(de)數據完整性(xing),內置(zhi)于汽車線(xian)束中(zhong)的(de)遠端測(ce)量功能電(dian)路(lu)必須采(cai)(cai)用一(yi)(yi)種堅固型協議,例如廣泛使用的(de)CAN總線(xian)。
盡(jin)管真正的CAN總(zong)(zong)線(xian)接(jie)口涉及幾(ji)(ji)個(ge)網(wang)絡層,但是可(ke)以很方便地采用PHY層構成BMS LAN結構,以高效率地進(jin)行模塊(kuai)內的通信(xin)。該拓撲允許(xu)在(zai)幾(ji)(ji)個(ge)小(xiao)型處(chu)理器之間分配計算工(gong)作量,從而(er)(er)降低所需(xu)(xu)的數據傳輸速率,并(bing)減輕LAN方法可(ke)能引起(qi)的EMI問題(ti)。最(zui)終的BMS應用接(jie)口很可(ke)能是至(zhi)一(yi)個(ge)主(zhu)系統管理處(chu)理器的CAN總(zong)(zong)線(xian)接(jie)線(xian),而(er)(er)且(qie)將需(xu)(xu)要(yao)定義 (或在(zai)一(yi)開(kai)始規定) 特(te)定的信(xin)息事務(wu)處(chu)理。
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(jun)衡(被(bei)動均(jun)衡或(huo)主動均(jun)衡)
8、其(qi)他管控電(dian)路(如電(dian)池回路繼電(dian)器(qi)控制)
9、溫度測量
10、電流測量
11、故障診斷