BMS均衡功能测试通用技术规范

管理编号：
文件编号：JS20151120-01
产品名称：电池管理系统（BMS）
文档版本：V1.0
技术部
2015年 7 月12日
版本履历
目录
1、概述 (2)
2、适用范围 EVPS设计生产的BMS系统 (2)
3、引用标准 (2)
4、术语定义 (2)
4.1一致性 (2)
4.2均衡功能 (2)
4.3被动均衡 (2)
4.4主动均衡 (2)
4.5电压采集模块 (3)
4.6主控器模块 (3)
5 测试仪器及测试环境 (3)
5.1测试仪器 (3)
5.2测试环境 (3)
3 6 均衡功能测试 (4)
6.1 测试接线示意图 (4)
6.2均衡功能测试 (4)
6.2.1 (4)
6.2.2 (5)
6.2.3 (5)
6.2.4 (6)
1、概述
本文主要介绍锂电池管理系统（BMS）主动均衡功能测试的项目、测试方法以及测试原理。

2、适用范围 EVPS设计生产的BMS系统
3、引用标准
《QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池组》。

4、术语定义
4.1 一致性
指串联电池组系统中各个串联单体之间电压和容量以及充放电特性的一致性，在串联成组的电池组系统中，整个电池组系统的容量由容量最小的单体决定。

4.2 均衡功能
指BMS 所具备的使电池组中各个单体的电压和容量及充放电特性趋于一致的一种功能，常用方法有两种：被动均衡，主动均衡。

4.3 被动均衡
在每串电池上并联一个可以开关的放电电阻，BMS 控制放电电阻对电压较高的单体放电，电能以热的形式耗散掉；这种方式只能对电压高的单体放电，不能对容量低的单体进行补充电，受放电电阻功率限制，均衡容量一般较小。

4.4 主动均衡
BMS 内部控制一个双向高频开关电源变换器，对电压较高的电池放电，放出的能量用来对电压较低的单体进行充电，能量主要是转移而不是耗散，能量损失较少，由于没有放电电阻功率的限制，均衡容量一般较大。

4.5 电压采集模块
电压采集模块在本文中指电池单体电压采集均衡模块（BCU），主要功能包括：单体电压采集，单体电压双向均衡。

4.6 主控器模块
主控器模块（BMU）控制 BCU 模块完成信号采集、均衡管理、容量管理、无线
传输、整车通信等功能5、测试仪器及测试环境
5.1 测试仪器
表一仪器清单
5.2 测试环境
测试场所海拔不超过1000m；设备运行期间周围空气不高于35℃，不低于-10℃；安装使用地点无强烈振动和冲击，无强烈电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0.5mT；使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在。

6、均衡功能测试
6.1 测试接线示意图
图一测试接线图
上图模拟了电动汽车中的实际接线情况，“12V/24V 直流电源”模拟车用蓄电池。

6.2 均衡功能测试
6.2.1电池的选择参与均衡功能测试的电池额定容量应该尽量一致，但电池实际初始剩
余容量不相同，如超出规定要求，需要进行分选和充放电，具体要求见单体电池分选工艺。

6.2.2参数设置
测试均衡功能需要设置参数包括：
a. 均衡启动电压，即任何两个单体的电压差超过该值就启动均衡，可以根据实际情况设
置该值，默认值10mV。

b. 均衡电流，即单体均衡的充放电电流，电流越大均衡能力越强，最大5000mA，默认
值1000mA, 注意均衡电流不能超过电池容量的1/10 为宜。

c. 根据电池实际参数设置充电过压切断点和放电欠压切断点。

图二参数设置图
6.2.3 启动均衡如果当前所有电池单体的电压差超过均衡门限值，且电池组在充放电
，均衡功能将自动启动，如果系统中最高单体和最低单体分别由不同的采集模块管理，那么BMU控制模块将自动控制电压最高的模块给单体放电,电压最低的模块给单体充电；BMU 模块每隔75 秒重新对电池进行一次排序，然后决定下一次均衡单体。

6.2.4 均衡效果评估
6.2.4.1 均衡功能检查在均衡过程中，如果某一个单体正在均衡，可以通过数字万用表
电流档或者钳形电流表测量采集线上的均衡电流是否与设置值一致。

6.2.4.2 电压一致性
电池放电过程中，均衡电路逐渐将使所有单体的电压趋于一致，以延长落后电池的放电时间，每次充放电的数据存储在指定的存储器中，屏幕显示/数据导出均可。

6.2.4.3 增加充电放电容量
BMS通过均衡功能，能够使不一致电池组充入更多的容量，同时也可以增加不一致电池组放电容量，每次充放电的数据可以记录在指定的存储器中。

说明：本文描述的均衡测试功能是通用性的测试方法，是用来衡量均衡功能的基本方法。

图中部分图片数据只是示意，根据不同的电池系统，数据会有变化，在不同应用场
合，由于充放电方式差别较大，需要根据具体应用场合做针对性的均衡策略才能达到理想的均衡效果。