电池管理系统(BMS)的设计理念

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电池管理系统bms的工作原理

电池管理系统bms的工作原理

电池管理系统bms的工作原理电池管理系统概念电池管理系统,BMS(BatteryManagementSystem),是电动汽车动力电池系统的重要组成。

它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数,并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面,将采集的关键数据上报给整车控制器,并接收控制器的指令,与车辆上的其他系统协调工作。

电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不一样。

电池管理系统功能一般而言电动汽车电池管理系统要实现以下几个功能:1、准确估测动力电池组的荷电状态:准确估测动力电池组的荷电状态(StateofCharge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。

2、动态监测动力电池组的工作状态:在电池充放电过程中,实时采集电动汽车蓄(应该为动力电池组)电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。

同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性,使剩余电量估计模型的实现成为可能。

除此以外,还要建立每块电池的使用历史档案,为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料,为离线分析系统故障提供依据。

3、单体电池间、电池组间的均衡:即在单体电池、电池组间进行均衡,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。

电池均衡一般分为主动均衡、被动均衡。

目前已投入市场的BMS,大多采用的是被动均衡。

均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

电池管理系统原理电池管理系统(BMS),即BatteryManagementSystem,通过检测动力电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的状态,并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施,实现对动力电池系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。

电池管理系统BMS---原理篇

电池管理系统BMS---原理篇

电池管理系统(BMS)可根据起动能力对充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)进行快速、可靠的监测,以提供必要的信息。

因此,BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数,从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率,并实现CO2减排功能。

BMS的关键元件是智能电池传感器(IBS),它可以测量电池的端电压、电流和温度,并计算出电池的状态。

电能管理系统用来为起停系统供电的典型供电网络包含一个车身控制模块(BCM)、一个电池管理系统(BMS)、一个发电机和一个DC/DC转换器(见图1)。

BMS借助专用的负载管理算法为BCM提供电池状态信息,BCM通过对发电机和DC/DC转换器进行控制来稳定和管理供电网络。

DC/DC转换器为汽车内部的各个用电部件分配电能。

通常,铅酸电池的BMS直接安装在电池夹上的智能连接器中。

该连接器包括一个低阻值的分流电阻(通常在100μΩ范围内)和一个带有高度集成器件(具有准确测量和处理功能)的小型PCB,称为智能电池传感器(IBS, 见图2)。

IBS即便是在最恶劣的条件下以及在整个使用寿命中都能以高分辨率和高精确度测量电池电压、电流和温度,从而正确预测电池的充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)。

这些参数定期或根据要求通过已获汽车行业认证的车载网络传送至BCM。

除上述功能与参数性能外,对IBS提出的其它关键要求包括低功耗、能够在恶劣的汽车环境中(即EMC、ESD)工作、进行汽车OEM厂商验收的车载通信接口一致性测试(即LIN)、满足汽车等级测试限制(针对被测参数的6σ限制),另外还需符合AEC-Q100标准要求。

电池监控正如前一段中所提到的,IBS的主要用途是监控电池状态,并根据需要将状态变量传送至BCM或者其他ECU。

将测量到的电池电流、电池电压和温度采样值作为电池监控输入。

电池监控输出为SoC、SoH和SoF。

1. 充电状态(SoC)SoC的定义非常直观,通常以百分数的形式表示。

电动汽车动力电池管理系统(BMS)设计

电动汽车动力电池管理系统(BMS)设计

电动汽车动力电池管理系统(BMS)设计摘要:本文主要从硬件系统设计、软件系统设计两个方面,对电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)综合设计,进行了深度的分析与研究,以通过不断地实践研究,积极探索出电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)最具高效性的综合设计方案,以充分提升电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)的设计水准,确保电动汽车中动力电池的内部管理系统(BMS)各项功能能够满足于电动汽车实际的应用需求,为我国电动汽车行业的长期发展奠定基础。

关键词:电动汽车;动力电池;管理系统(BMS);设计前言:电动汽车(battery electric vehicle;BEV),主要是指以车载类电源为基本动力,利用电机来驱动车轮达到行驶目地,符合于我国安全法规与交管各项规定的车辆。

基于电动汽车有着环保性特征,所以,其在国内的发展前景相对较为良好。

但是,基于国内电动汽车相关技术还处于初步探索阶段,各项技术还不够成熟,若想实现突破性发展还需作出更多的努力。

电动汽车,它与传统汽车最大的不同之处就在于电动汽车内部包含着一种动力的电池。

在一定程度上,通过该动力电池可实现电动汽车节能化、环保化的行使。

那么,为了能够更好地助推我国电动汽车行业的发展,就需从其内部的动力电池入手,对其所在的管理系统(BMS),进行系统化的分析与研究。

从而能够设计出更具有功能特性的动力电池内部管理系统(BMS),为电动汽车提供强大动力电池内部管理系统支持,进一步推动我国电动汽车行业的快速发展,让其可稳步向着新的发展征程迈进。

1、硬件系统设计基于电池组主要是由多节电池的单体并联与串联而成,实现对所有电池单体实时化监控。

因而,如图1所示,电池内部管理系统主要应用了主从结构,以实现灵活性通讯,提升通讯实际速度。

从板均需具有电池单体的温度与电压检测、CAN总线的通讯等各项功能。

图1 BMS系统框图示图1.1 IMCU系统处理器系统处理器主要选用的是Freescale -9S12DT64型号的MCU系统处理器,该型号MCU系统处理器为16位系统的单片机,主要是由CAN系统的总线模块、PWM的调节器(1个)AD的转换器(2个)定时器(1个)外部串口(1个)内部串口(2个)。

锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池管理系统的设计
随着移动设备和电动汽车的快速发展,锂离子电池作为一种高能量密度和长寿命的电池技术得到了广泛应用。

然而,由于锂离子电池的特性,如充电过程中的热失控和过充、过放等问题,使得电池管理系统(BMS)变得至关重要。

锂离子电池管理系统的设计旨在确保电池的安全、稳定和有效使用。

首先,BMS需要实时监测电池的状态,包括电压、电流、温度等参数。

通过传感器和电路的组合,BMS能够准确地监测电池的工作状态,并及时采取措施,防止电池过热、过充或过放。

其次,BMS需要具备电池的均衡功能,即当电池组中的某个单体电池电压过高或过低时,BMS能够自动调整每个单体电池之间的电压差,使其保持在一个合理的范围内。

这样可以提高整个电池组的寿命和性能,并避免因单体电池失效导致整个电池组无法正常工作的情况。

另外,BMS还需要具备充电和放电保护功能。

在充电过程中,BMS需要监测电池的充电电流和电压,并根据电池的特性和充电速率进行控制,以防止过充和过放。

同时,在放电过程中,BMS 需要监测电池的放电电流和电压,并根据负载的要求进行控制,以确保电池能够正常供电,并避免过度放电造成电池损坏。

最后,BMS还需要具备故障诊断和报警功能。

当电池组中的某个单体电池出现故障或异常时,BMS能够及时发出警报并提供相应的故障诊断信息,以便维修人员及时排查和修复问题,确保电池组的正常运行。

综上所述,锂离子电池管理系统的设计是一个复杂而重要的工程。

通过实时监测电池状态、均衡电池、充放电保护以及故障诊断和报警功能的实现,BMS能够确保电池的安全、稳定和有效使用,提高电池组的性能和寿命,为移动设备和电动汽车的发展提供可靠的能源支持。

新能源汽车中的电池管理系统设计

新能源汽车中的电池管理系统设计

新能源汽车中的电池管理系统设计随着环保意识的提高和对传统燃油汽车的依赖减少,新能源汽车正逐渐成为人们更健康、更环保的出行选择。

而在新能源汽车中,电池管理系统(BatteryManagementSystem,简称BMS)的设计至关重要。

本文将探讨新能源汽车中的电池管理系统设计,以及其对整个汽车性能的影响。

电池管理系统的作用电池是新能源汽车的重要组成部分,其性能直接影响到车辆的续航能力和安全性。

而电池管理系统的主要作用就是对车载电池的电量、温度、电流等进行监控和控制,保证电池的正常工作状态,并提供有效的安全保护机制。

电池管理系统的设计原则高度智能化电池管理系统需要具备智能化的功能,能够实时监测电池的状态,并根据不同的使用情况进行动态调整。

系统还应具备故障自诊断和预测的功能,及时发现并解决潜在问题,提高车辆的可靠性和安全性。

精确计算电池容量电池容量是衡量电池性能的重要指标,而准确计算电池容量对于保证车辆的续航能力至关重要。

因此,电池管理系统应采用精确的容量估计算法,结合温度、电流等多个参数进行计算,保证计算结果的准确性和可靠性。

合理控制电池工作参数电池在充放电过程中,涉及到多个参数的控制,如电流、电压、温度等。

电池管理系统应根据电池的特性和实际工作情况,合理控制这些参数,以提高电池的性能和寿命。

安全可靠性电池管理系统要确保电池的安全性和可靠性。

系统应具备过电、过温、过流等多种保护机制,及时对异常情况进行处理,防止电池发生过充、过放、过热等问题,确保车辆和乘车人员的安全。

电池管理系统的实现技术为了实现上述设计原则,电池管理系统采用了许多先进的技术。

气体监测装置为了实时监测电池内部的气体产生情况,电池管理系统包含了气体监测装置。

一旦电池内部产生过多气体,系统会及时采取措施,避免发生爆炸等危险情况。

温度管理系统温度是电池工作性能和寿命的重要因素。

电池管理系统可以利用温度传感器实时监测电池的温度,并采取相应措施,保持电池在安全工作温度范围内。

汽车电池的电池管理系统(BMS)优化设计原则

汽车电池的电池管理系统(BMS)优化设计原则

汽车电池的电池管理系统(BMS)优化设计原则引言:随着电动车需求的增加,汽车电池的电池管理系统(BMS)成为了电动汽车的核心部件之一。

BMS的优化设计对于电池的性能、寿命和安全性具有重要影响。

本文将探讨汽车电池BMS的优化设计原则,以提高电池系统的性能和使用寿命。

一、电池状态监测和估算(State of Charge, SOC)1. SOC估算算法设计原则BMS应该采用准确可靠的SOC估算算法,并考虑电池的充电和放电特性,例如基于卡尔曼滤波(Kalman Filter)的SOC估算方法。

2. SOC估算误差补偿措施BMS应该采用误差补偿措施来提高SOC估算精度,如自适应滤波算法和容量衰减模型等。

3. SOC估算精度与充电电压关系BMS应该考虑充电电压对SOC估算的影响,通过合理设计BMS算法,提高充电电压与SOC之间的匹配度,以降低估算误差。

二、电池健康状态监测和估算(State of Health, SOH)1. SOH估算算法设计原则BMS应该采用可靠的SOH估算算法,通过监测电池容量衰减、内阻增加等指标,实现准确的健康状态估算,如基于模型法和基于统计学方法等。

2. SOH估算与充电策略关系BMS应根据SOH估算结果调整充电策略,避免过度充放电,延长电池的使用寿命。

三、温度管理1. 温度监测与控制BMS应采用精确的温度传感器,对电池温度进行实时监测,并通过温度控制系统,维持电池的工作温度在合适范围内。

2. 温度补偿算法设计BMS应考虑电池温度对SOC和SOH估算的影响,设计温度补偿算法,提高估算的准确性。

四、安全保护与预警机制1. 过流、过压、过温保护BMS应具备过流、过压、过温保护功能,及时采取保护措施,避免电池的过载和过热。

2. 预警机制设计BMS应具备异常情况预警机制,通过实时监测电池的状态和性能,提前预警电池存在的问题,避免潜在的安全隐患。

五、充电管理策略1. 充电速率与健康状态关系BMS应根据电池的健康状态和温度等因素,调整充电速率,确保充电过程的安全和效率。

浅析锂电池保护板(BMS)系统设计思路(一)

浅析锂电池保护板(BMS)系统设计思路(一)

浅析锂电池保护板(BMS)系统设计思路(⼀)什么是BMS? ⾸先必须弄懂⼀个定义,什么是BMS? BMS其实就是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的缩写,中⽂名字叫电池管理系统,顾名思义,是专门⽤来进⾏锂电池运⾏管理的模块,对象是锂电池。

对于⼀般的终端⽤户⽽⾔,锂电池保护板其实并不存在,或者说,他们并不知道正在⾃⼰使⽤的产品中还有这么⼀个东西。

⽐如说电动车,100%的⽤户都知道电动车上⾯有电池,因为电池提供了能源,但我敢保证,最多有1%的⽤户知道还有锂电池保护板这个东西的存在。

BMS的存在感之所以如此低,完全是因为它并不能和⽤户产⽣直接的交流,也并不能与⽤户发⽣频繁的交互,就算是偶尔产⽣了⼀些数据,不过这些数据也是通过某些仪表盘传递给⽤户观测,当⽤户看见仪表盘上的红灯时只会说:“嗯,车⼦好像是坏掉了,质量真差。

” 话说回来,BMS虽然存在感低,不过它存在的意义却是丝毫不亚于仪表,甚⾄可以说是⽐仪表还重要,因为他可以检测出这辆车⼦的能源系统是否坏掉了,只有拥有BMS系统,⽤户才可能在不冒险的情况下知道这辆车到底是好是坏。

如果有⼀个⾏业内的嵌⼊式⼯程师要买⼀辆电动车,在⼀辆没有显⽰仪表和BMS板⼦的电动车中进⾏选择,那么他肯定不敢选后者,因为如果电动车没有了仪表,那么⽤户体验会极差,但如果电动车没有了BMS……与其说是⼀辆电动车,还不如说是⼀辆随时可能发⽣被激活的炸弹。

那么BMS在能源领域为什么如此重要?BMS的存在到底有什么意义?------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 本⽂便从⼀个底层⼯程师的⾓度,以电动车⽤的BMS模块作为例⼦专门对锂电池的保护板设计进⾏⼀些探讨,并且会给出⼀个参考⽅案,当然由于笔者能⼒有限,⽔平⼀般,如果⽂中出现了错误或者纰漏,请直接指出。

锂电池管理系统bms原理

锂电池管理系统bms原理

锂电池管理系统bms原理锂电池管理系统(BMS)是一种用于监测、控制和保护锂电池的系统,它是锂电池应用中至关重要的一部分。

本文将介绍BMS的原理及其功能。

BMS的原理主要包括两个方面:电池监测和电池保护。

首先,BMS通过对电池的监测,可以实时获取电池的电压、电流、温度等参数。

这些参数的监测对于电池的正常工作非常重要,可以帮助用户及时了解电池的状态,并做出相应的措施。

例如,当电池的电压过低或过高时,BMS可以及时发出警报,以避免电池的过放或过充;当电池的温度过高时,BMS可以自动降低电池的充放电速率,以保护电池的安全性。

BMS还可以对电池进行保护。

一方面,BMS可以对电池的充放电过程进行控制,以防止电池的过充或过放,保证电池的安全使用。

另一方面,BMS还可以对电池进行均衡,即通过控制电池的充放电过程,使各个单体电池之间的电压保持一致。

这样可以避免因某个单体电池电压过高或过低而导致整个电池组性能下降或故障。

除了电池监测和保护功能外,BMS还具备其他重要的功能。

首先,BMS可以实现电池数据的采集与存储,可以记录电池的工作状态及历史数据,为用户提供参考。

其次,BMS可以与车辆或设备的控制系统进行通信,实现对电池的远程监控和控制。

例如,当电池组出现故障时,BMS可以及时向控制系统发送警报,以便及时采取措施。

此外,BMS还可以实现对电池的充放电过程进行优化,以提高电池的效率和使用寿命。

为了保证BMS的准确性和可靠性,BMS的设计需要考虑以下几个方面。

首先,BMS需要采用高精度的传感器,以确保对电池参数的测量准确。

其次,BMS需要具备一定的计算和处理能力,以实时处理和分析电池数据,并做出相应的控制决策。

此外,BMS还需要具备一定的安全性能,以防止电池的过充、过放、短路等情况发生。

最后,BMS的设计还需要考虑电池组的规模和应用环境,以满足不同用户的需求。

锂电池管理系统(BMS)是一种用于监测、控制和保护锂电池的系统。

bms基础工作原理和设计知识

bms基础工作原理和设计知识

bms基础工作原理和设计知识BMS基础工作原理和设计知识一、引言BMS(电池管理系统)是指对电池进行监测、保护和控制的系统。

它在电动汽车、储能系统等领域发挥着重要作用。

本文将介绍BMS 的基础工作原理和设计知识。

二、BMS基础工作原理1. SOC(State of Charge,电池荷电状态)估算SOC是指电池当前电荷量占最大电荷量的百分比。

常见的SOC估算方法有电流积分法、开路电压法和卡尔曼滤波法等。

其中,电流积分法通过积分电流来估算SOC,开路电压法则通过电池的开路电压来计算SOC。

2. SOH(State of Health,电池健康状态)评估SOH评估是判断电池性能衰减程度的重要指标。

通常采用容量衰减法、内阻增加法和温度升高法等方法进行评估。

其中,容量衰减法通过比较电池实际容量和额定容量的差异来评估SOH。

3. 温度监测与控制电池温度对其性能和寿命有着重要影响。

BMS通过温度传感器实时监测电池温度,并根据温度变化进行控制。

当温度过高时,BMS会采取措施降低电池温度,以保护电池安全。

4. 电压监测与平衡BMS通过电压传感器实时监测电池单体电压,以确保各个单体之间的电压平衡。

当某个单体电压过高或过低时,BMS会进行平衡控制,将电荷从高压单体转移到低压单体,以避免电池过充或过放。

5. 电流监测与保护BMS通过电流传感器实时监测电池的充放电电流,以保护电池免受过放、过充、过流等不利工作条件的影响。

当电流异常时,BMS会采取措施进行保护,如切断电流通路或降低充放电速率。

三、BMS设计知识1. 电池选型与布局BMS的设计要根据应用需求选择合适的电池类型和规格,并合理布局电池单体。

不同的电池类型有不同的特性和工作要求,BMS需要考虑电池的能量密度、功率密度、循环寿命等因素进行选型和布局。

2. 通信与数据处理BMS需要与车辆或储能系统的其他部分进行通信,并处理传感器采集到的数据。

通信方式常见的有CAN总线、RS485等,数据处理可以采用嵌入式系统等技术。

bms基础工作原理和设计知识

bms基础工作原理和设计知识

bms基础工作原理和设计知识BMS基础工作原理和设计知识一、BMS基础工作原理BMS,即电池管理系统(Battery Management System),是用于监控和控制电池组状态的关键设备。

它通过对电池组中每个单体电池进行监测,实时获取各种电池参数,并根据这些参数进行数据分析和算法处理,以保证电池组的安全性、可靠性和性能。

BMS的基础工作原理主要包括以下几个方面:1. 电池监测:BMS通过电池监测芯片对电池组中的每个单体电池进行实时监测。

监测的参数包括电压、电流、温度等。

这些参数的监测可以帮助BMS实时了解电池组的工作状态,并及时发现异常情况。

2. 数据采集:BMS通过传感器对电池组的各种参数进行数据采集,将采集到的数据传输给控制器进行处理。

数据采集的频率通常很高,以保证数据的准确性和实时性。

3. 数据处理:BMS控制器对采集到的数据进行处理和分析,通过内置的算法判断电池组的工作状态。

例如,根据电池的电压和电流变化趋势,可以判断电池的充放电状态;根据温度变化,可以判断电池的温度是否超过安全范围。

4. 保护控制:根据数据处理的结果,BMS可以对电池组进行保护控制。

例如,在电池电压过高或过低时,BMS会发出警报,并采取措施防止电池过充或过放;在电池温度过高时,BMS会采取措施降低电池的温度,以防止过热损坏电池。

5. 通信功能:BMS还具备与外部设备进行通信的功能,可以将电池组的信息传输给上位机或其他系统。

通过通信功能,BMS可以实现远程监控和控制,方便用户对电池组进行管理和维护。

二、BMS设计知识BMS的设计是保证电池组安全可靠运行的关键。

以下是BMS设计中需要考虑的几个重要知识点:1. 电池参数匹配:在设计BMS时,需要根据电池组的特性选择合适的电池监测芯片和传感器,以确保能够准确获取电池参数。

同时,还需要根据电池组的容量和工作特性,确定BMS的采样频率和数据处理能力。

2. 算法设计:BMS的算法设计是保证其准确性和可靠性的关键。

BMS原理图

BMS原理图

优化电池管理系统(BMS)算 法,提高电池性能
采用更高效的电池管理系统硬 件,提高系统响应速度
优化电池管理系统软件,提高 系统稳定性和可靠性
采用先进的电池管理系统技术, 提高电池寿命和性能
增加冗余设计,提 高系统可靠性
采用安全芯片,防 止数据篡改
增加实时监控功能 ,及时发现异常
采用加密技术,保 护数据安全
信 号 源 : 电 池 管 理 系 统 ( BMS)
信 号 传 输 路 径 : 电 池 管 理 系 统 ( BMS) → 控 制 器 → 执 行 器 → 传 感 器 → 电 池 管 理 系 统 ( BMS)
信号传输方式:有线传输、无线传输
信号传输速度:根据传输方式、传输距离等因素决定
信号传输可靠性:根据传输方式、传输距离等因素决定
BMS原理图
汇报人:
目录
BMS原理图概述
BMS原理图设计
BMS原理图解读
BMS原理图优化 建议
BMS原理图概述
BMS是电池管理系统的缩写,用于管理电池的充放电过程 BMS的主要作用是保护电池,延长电池寿命,提高电池性能 BMS可以实时监测电池的电压、电流、温度等参数,并根据这些参数进行控制 BMS还可以预测电池的剩余电量,为使用者提供准确的电量信息。
优化设计:减少不必要的元器件,降低硬件成本 采用模块化设计:提高可重用性,降低开发成本 采用开源硬件和软件:降低软件和硬件成本 采用标准化设计:降低生理系统(BMS):负责电池的监控、管理和保护 电池组:由多个电池单元组成,提供电力 电池管理系统(BMS)与电池组之间的通信:通过CAN总线或其他通信方式实现 电池管理系统(BMS)的功能:监控电池状态、保护电池、平衡电池、预测电池寿命等

新能源汽车电池管理系统设计

新能源汽车电池管理系统设计

新能源汽车电池管理系统设计第一章:简介新能源汽车是未来汽车行业的发展方向,其尤以电动汽车为代表。

电池是电动汽车的核心部件,对其管理系统的设计具有重要意义。

本文将从电池管理系统的基本原理入手,分析电池管理系统的组成部分和功能,最后针对电池管理系统的设计流程和技术难点展开详细阐述。

第二章:电池管理系统的基本原理电池管理系统(BMS)是一种用于电池组的控制和管理的装置。

BMS可以监测电池电压、电流和温度等参数,可以保护电池组的安全和可靠性,并且通过数据通信接口向整车控制系统提供参数信息。

电池管理系统的核心是监测电池内部的实时状态,通过模拟算法和实时计算,实现对电池的故障检测、预警和故障隔离等功能。

根据BMS的布局和功能设计,可以实现对电池的温度和电量的均衡管理,从而延长电池的使用寿命和性能表现。

第三章:电池管理系统的组成部分和功能1.监测模块:负责监测电池组的电压、电流、温度等参数,并对电池组进行实时监控。

2.控制模块:负责控制电池组的常温均衡、低温预热、充电、放电和维护等操作。

3.通信模块:负责将电池组的状态数据传输到整车系统中进行综合处理。

4.保护模块:负责监测电池组的过压、欠压、过流、过温和短路等异常情况,并通过断电等措施实现对电池组的保护。

5.诊断模块:负责对电池组进行故障检测、故障隔离和预警处理,保证电池组的安全和可靠性。

6.动力控制模块:负责控制电机的转速等参数,并根据电池组的状态实现车辆动力控制和调节。

7.数据存储模块:负责将电池组的状态数据和故障信息进行存储和维护。

第四章:电池管理系统的设计流程和技术难点电池管理系统的设计流程主要包括:需求分析、设备选型、电路设计、软件编码、调试和验证等环节。

其中,技术难点主要包括以下几个方面:1.实时性要求高,需要建立高效的电池状态控制算法。

2.硬件设计需要考虑电池组的复杂性,优化控制模块和数据采集模块的电路设计。

3.软件设计需要考虑控制算法的实时性和复杂性,编写高效的电池状态监测程序和控制程序。

BMS设计方案范文

BMS设计方案范文

BMS设计方案范文BMS(Battery Management System)是一种用于监控、控制和维护电池组的系统。

它是电动车辆、能源储存系统等电池应用中不可或缺的一部分。

BMS的设计方案需要考虑到电池的安全、效能和可靠性。

本文将对BMS的设计方案进行探讨。

首先,BMS的设计方案需要考虑电池的安全性。

电池的过充、过放、过流等都会对电池造成损害,甚至可能导致电池燃烧或爆炸。

因此,BMS 需要具备过充保护、过放保护、过流保护等功能。

通过实时监测电池的电压、电流等参数,BMS可以对电池进行保护控制,避免电池发生危险。

其次,BMS的设计方案需要考虑电池的效能。

电池使用中会有自身内阻、容量衰减等问题,这些问题会导致电池性能下降。

BMS需要具备电池状态估计的功能,可以实时监测电池的电流、电压、温度等参数,并通过算法估计电池的容量、健康程度等。

通过对电池状态的监测和估计,BMS 可以为用户提供电池使用的参考信息,帮助用户准确评估电池的剩余容量和寿命。

同时,BMS的设计方案还需要考虑电池组的可靠性。

电池组通常由多个电池单体串联而成,其中任何一个电池单体发生故障都可能对整个电池组造成影响。

BMS需要具备电池均衡的功能,可以实时监测电池单体的电压、温度等参数,并通过控制电池均衡器,使电池单体之间的状态保持平衡。

这样可以提高电池组的使用寿命,避免电池单体的失效对整个电池组造成影响。

此外,BMS的设计方案还需要考虑到系统架构、硬件设计和软件设计等方面的问题。

在系统架构方面,需要明确BMS的功能模块、数据流程、通信接口等。

在硬件设计方面,需要选择适合的传感器、控制器、保护器等元件,并进行相应的电路设计。

在软件设计方面,需要编写嵌入式软件,实现电池参数的采集、数据处理、保护控制等功能。

最后,BMS的设计方案还需要进行实验验证和性能评估。

通过在实际电池组中的应用,可以验证BMS的设计是否满足实际需求。

同时,还可以通过性能评估,对BMS的各项指标进行测试和评估,如响应速度、精度、可靠性等。

BMS设计方案

BMS设计方案

BMS设计方案BMS,即电池管理系统,是一种通过监控和控制电池充放电及温度等状态来保护电池的安全和延长寿命的系统。

在电动车、电动工具、太阳能、储能等领域中,BMS都被广泛应用。

在设计BMS系统时,需要考虑到多个因素,包括系统的可靠性、性能、安全性、成本等。

本文将从这些方面进行探讨,并给出一种基础的BMS设计方案。

可靠性在电池管理系统中,可靠性是非常重要的因素,尤其是在诸如电动车等需要保证安全性的领域。

因此,BMS需要做到以下几点:- 必须使用可靠的硬件和软件,以确保BMS的稳定和可靠性。

- 需要经过充分的测试和验证,以确保BMS在各种环境和操作条件下的可靠性。

- 需要考虑到电池的不同类型和品牌,对应的BMS也需要进行适配,以确保可靠性。

性能BMS的性能对于电池的效能和寿命都有着很大的影响。

因此,在BMS的设计中,需要考虑以下性能因素:- 必须提供准确的电池状态信息,包括电流、电压、电量、温度等,以确保电池的安全和保护。

- 需要提供高精度的SOC和SOH计算算法,以更准确地计算电池容量和寿命。

- 需要具有快速响应和精确的保护功能,以确保在出现危险情况时及时采取行动。

安全性电池是一种能量密集型的装置,因此在BMS的设计中,安全性是至关重要的因素。

以下是一些安全性要求:- 需要提供过压、欠压、过流、过温等保护功能,以防止出现火灾、爆炸等危险情况。

- 需要使用可靠的绝缘和隔离设计,以消除电池充放电过程中外部电源的影响。

- 需要针对各种故障和危险情况,提供详细的报警和故障处理方式。

成本BMS的成本因素通常包括以下内容:- 硬件成本:包括控制器、电池监测器、开关、继电器等元件的成本。

- 软件成本:包括开发和测试成本等。

- 生产和维护成本:包括生产和维护的人工成本、耗材成本等。

BMS设计方案基于以上几点,我们可以给出一个基础的BMS设计方案:- 硬件方案:采用高品质的控制器和电池监测器,使用可靠的开关和继电器,确保BMS的稳定和可靠性。

电池管理系统(BMS)的功能性设计

电池管理系统(BMS)的功能性设计

电池管理系统(BMS)的功能性设计董云鹏(江西优特汽车技术有限公司,江西 上饶 334100)摘 要:随着传统汽车的普及,石油能源的需求大幅度增加,加剧了石油能源紧缺的危机。

随之而来的噪音、废气污染等问题愈演愈烈。

在此环境下,新能源汽车行业快速发展,锂离子动力电池系统作为新型能源,被大量运用在新能源汽车上。

电池管理系统(BMS)是锂离子动力电池系统的主要部分,在系统中起着至关重要的作用。

文章主要对电池管理系统(BMS)的功能、控制策略等内容进行阐述。

关键词:BMS;电池管理系统;功能性设计中图分类号:TM912 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2020)06-0134-02——————————————作者简介: 董云鹏(1988—),男,江西赣州人,本科,研究方向:新能源汽车的动力电池和BMS 的设计。

随着经济的发展,汽车数量大幅度增加,噪声污染和废气污染严重,加剧了石油能源紧缺的危机[1]。

在此环境下,新能源汽车应运而生,并快速发展。

锂离子动力电池系统作为新能源汽车的主要新型能源之一,在能量密度和BMS 等方面不断取得关键性的技术突破。

BMS 是锂离子动力电池系统的主要部分,在系统中起着至关重要的作用。

BMS 最核心的功能就是采集动力电池系统的电压、温度、电流、绝缘电阻、高压互锁状态等数据,然后分析数据状态和电池的使用环境,对电池系统充放电过程进行监测和控制,从而在保证电池安全的前提下最大限度地利用动力电池系统储存的能量[2]。

按照功能,可将BMS 分为电池数据采集、电池状态分析、电池安全保护、电池系统能量管理控制、数据通信和储存、故障诊断和管理等部分[3]。

1 电池数据采集电池数据采集包括电压、温度、电流、绝缘电阻、高压互锁状态等数据的采集,能为BMS 提供电池系统的实时数据,为后续的电池系统的状态分析、控制和保护提供依据。

电压采集有每串电芯的电压、电池系统内部总电压Vbat 和电池系统外部总电压Vlink。

电池管理系统 一体化BMS

电池管理系统 一体化BMS

电池管理系统一体化BMS 在当今科技飞速发展的时代,电池作为能源存储的关键组件,广泛应用于电动汽车、储能系统、便携式电子设备等众多领域。

而电池管理系统(Battery Management System,简称 BMS)则在确保电池的安全、可靠和高效运行方面发挥着至关重要的作用。

其中,一体化 BMS 作为一种先进的解决方案,正逐渐成为行业的焦点。

一体化 BMS 是将电池管理的各种功能模块集成在一个紧凑的系统中的设计理念。

它不仅仅是简单地把各个部分拼凑在一起,而是通过优化的硬件和软件架构,实现了更高效、更精准的电池管理。

要理解一体化 BMS 的重要性,首先需要了解电池在使用过程中面临的挑战。

电池的性能会受到多种因素的影响,比如温度、充放电速率、电池老化等。

如果没有有效的管理,这些因素可能导致电池寿命缩短、性能下降,甚至出现安全隐患,如过热、短路、起火等。

一体化 BMS 的核心功能之一是电池监测。

它能够实时准确地测量电池的电压、电流和温度等关键参数。

通过这些数据,系统可以判断电池的健康状况和剩余电量,为用户提供准确的信息。

例如,在电动汽车中,驾驶员可以根据剩余电量合理规划行程,避免在路上因电量耗尽而陷入困境。

除了监测,一体化 BMS 还具备电池均衡功能。

在电池组中,由于各个单体电池之间存在差异,在充放电过程中可能会出现某些电池充电过快或放电过深的情况。

这会导致电池组整体性能下降。

一体化BMS 可以通过均衡电路,调整各个单体电池的电量,使它们保持在相对一致的水平,从而延长电池组的使用寿命。

在充电控制方面,一体化 BMS 也发挥着关键作用。

它能够根据电池的状态和特性,智能地调整充电电流和电压,避免过充或欠充的情况发生。

过充可能会损坏电池,而欠充则无法充分发挥电池的容量。

此外,一体化 BMS 还具备故障诊断和保护功能。

当系统检测到电池出现异常,如过压、欠压、过流、过热等情况时,会立即采取措施,如切断电路,以保护电池和整个系统的安全。

电池管理系统的设计与优化

电池管理系统的设计与优化

电池管理系统的设计与优化随着全球节能减排和环境保护意识的不断加强,新能源汽车在市场上的推广速度越来越快。

其中,电池管理系统是新能源汽车的核心技术之一。

一方面它能够确保新能源汽车的高效运行,另一方面对于保护环境和人类健康也起到了至关重要的作用。

因此对于电池管理系统的设计和优化问题成为新能源汽车研究重要的方向之一。

一、电池管理系统的定义和构造电池管理系统(英文简称:BMS,Battery Management System)是控制,监测和维护蓄电池性能并保证其合理、安全使用的电子系统。

电池管理系统的主要任务是能够跟踪其重要指标,如电池温度、电压、充电状态、放电状态等,以确保电池的安全性、最大效率和寿命。

电池管理系统通常包括三部分: 地址芯片、主控芯片和接口电路。

地址芯片是电池管理系统中的基础支持,它将每个电池单体的电路地址与相关的电路进行绑定。

在每个电池单元之间,地址芯片也可以进行数字信号和控制信号传输。

主控芯片负责数据的采集和处理,将每个电池单元的数据整合成一个完整的电池组数据,并将其发送到电池管理系统的上位机。

接口电路则负责电池与外部电子系统的通信,同时将其与电池单元相连接的其他元件的信号整理成可传输的端口输出。

二、电池管理系统的优化设计为了满足不断发展的新能源汽车的需求,电池管理系统的设计必须及时更新,以提高其效率和稳定性。

在设计和优化电池管理系统时,应考虑如下几个因素。

(一) 电压平衡控制电池电压平衡是电池管理系统中的最重要方面之一。

电池电压平衡不足会导致整个电池组的性能下降,对电池组的使用寿命和安全产生不良影响。

因此,必须建立一个能够精准控制电池单元电压,并在电压达到一定阈值时进行平衡的机制。

(二) 温度管理控制在电池管理系统中,温度管理控制并不比电压平衡控制差。

电池温度升高可能导致整个电池组的寿命缩短和外部环境产生隐患。

因此,电池管理系统应使用智能的温度监测器,及时反馈和处理温度数据。

(三) 数据处理和分析电池管理系统的数据采集和处理是其关键操作。

bms原理(一)

bms原理(一)

bms原理(一)BMS:读懂电池的秘密什么是BMS•BMS即电池管理系统(Battery Management System)。

•它是一种微电子设备,用于对电池进行实时监测和管理。

BMS的作用•监测电池状态:BMS可以实时监测电池的电压、电流、温度等重要参数。

•平衡电池性能:BMS能够平衡电池组中各个电池的电荷和放电状态,以提高整体性能。

•保护电池安全:BMS具备过压、过流、过温、低压等保护功能,确保电池正常运行。

•延长电池寿命:通过监测和管理,BMS可以延长电池的使用寿命。

•提高能源利用率:BMS可以优化电池的充放电过程,提高能源的利用率。

BMS的工作原理•传感器采集:BMS采用传感器实时监测电池的电压、电流和温度等参数。

•数据处理:BMS将传感器采集的数据进行处理,计算出电池的状态和性能指标。

•故障检测:BMS通过对电池参数的分析,检测出电池中可能存在的故障和异常情况。

•控制策略:根据实时监测的数据和故障检测结果,BMS制定相应的控制策略,包括平衡电池性能和保护电池安全。

•通信与显示:BMS可以与外部设备进行通信,实现对电池状态的监控和管理,并通过显示界面提供实时数据。

BMS的设计考虑因素•精确度:BMS需要采用准确的传感器和精确的数据处理算法,以提高监测和控制的精度。

•可靠性:BMS需要具备高可靠性,以确保电池的正常运行和安全性。

•成本和功耗:BMS的设计要考虑成本和功耗因素,以满足实际应用的需求。

•扩展性:BMS的设计要考虑到不同规模和不同类型的电池组,具备一定的扩展性。

BMS的应用领域•电动车:BMS是电动车电池组的重要组成部分,能够实现对电池状态的实时监测和管理。

•储能系统:BMS可以应用于各种储能系统,如太阳能储能和风能储能系统,提高能源利用效率。

•移动终端:BMS可以用于移动终端设备的电池管理,延长电池使用时间。

•工业领域:BMS可以用于工业设备和系统的电池管理,保证工业生产的连续性。

电池管理系统(BMS)的设计理念

电池管理系统(BMS)的设计理念

(5) 式中:“+”为电池充电状态;“-”为电池放电状态。 设 I 为流过电池的电流,RΩ 为电池的欧姆电阻。则欧姆极化:
因此,电池电压又可写成:
(6)
充电时:
Байду номын сангаас
(7)
放电时:
(8)
开路时:
(9)
但是,在电池开路状态下测量的电池开路电压 Us,不一定等于电池的静态 电动势(Es)。这是因为电池两极在电解液中不一定处于热力学的平衡状态,特别 是在刚结束充放电后的一段时间里所测量的电池开路电压,与电池的电动势相差 甚远。因此说,电池的电动势很难直接用电工测量的方法测出。一般都是用计算 方法估算电池的电动势。
为此,近十几年来,国内外的许多专家学者,广大蓄电池的制造者和使用者, 都大力开展了旨在解决电池一致性误差所带来危害的研究,开发出了各种各样的 电池管理系统(BMS)。至今为止,笔者所见到的国内外电池管理系统(BMS),一般
都具有高低压、高低温、和过流短路等多项常规保护功能和储备电量的测量功能, 有许多电池管理系统(BMS)还具有所谓电池的均衡功能。但是,从实际的使用效 果看,很少有令人满意的电池管理系统(BMS)。这并不是由于电子技术存在问题, 而是由于对电池管理系统(BMS)的理念和电池管理策略存在问题。
电池管理系统(BMS)的设计理念
摘要:本文旨在论述如何去正确地设计一个符合科学理念的有效实用的动力电池管理系统(BMS),以提高电池的 使用安全性、使用寿命和使用效率,降低使用成本。着重论述:1)动力电池管理系统(BMS)的数据采集;2)动 力电池管理系统应该具备的一些功能,以及为实现这些功能所采用的技术; 3)各种电池管理系统工作原理、均 衡效果和优缺点。本文最后提出了既符合科学理念又能满足使用要求的电池管理系统,应该具备的基本内容。

bms基本原理与设计

bms基本原理与设计

bms基本原理与设计BMS基本原理与设计随着电动车市场的不断发展,电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)越来越受到关注。

BMS是电动车中至关重要的一个系统,它负责对电池进行监控、保护和管理,确保电池的使用安全和性能稳定。

本文将从BMS的基本原理和设计两个方面进行探讨。

一、BMS的基本原理1. 电池监控:BMS通过监测电池的电压、电流、温度等参数,实时获取电池的状态信息。

通过对这些信息的分析,BMS可以判断电池的健康状况,包括电池的容量、剩余寿命等。

2. 电池保护:BMS根据电池的状态信息,采取相应的措施保护电池。

例如,在电池电压过高或过低时,BMS会通过控制充放电系统来调整电池的工作状态,以免电池损坏。

此外,BMS还可以监测电池的温度,并在温度过高时采取降温措施,以防止电池过热。

3. 电池均衡:由于电池组中的每个电池单体不可避免地存在差异,BMS需要对电池组进行均衡控制,以保证各个电池单体的充放电状态一致。

通过控制充放电电流的分配,BMS可以实现电池的均衡充放电,从而延长电池组的寿命。

二、BMS的设计1. 硬件设计:BMS的硬件设计包括传感器的选择与布置、模拟电路的设计和电源管理等。

传感器的选择要考虑到精度、可靠性和成本等因素,以确保准确获取电池的状态信息。

模拟电路的设计要满足对电池电压、电流等参数进行采样和处理的需求。

电源管理是保证BMS正常运行的基础,需要提供稳定、可靠的电源供应。

2. 软件设计:BMS的软件设计主要包括状态估计算法、控制策略和通信协议等。

状态估计算法是通过对电池状态信息的处理和分析,估计电池的容量、剩余寿命等参数。

控制策略是根据电池的状态信息,采取相应的控制策略来保护电池和实现均衡控制。

通信协议是BMS与其他系统之间进行数据交换的方式,需要确保数据的可靠传输和及时更新。

3. 安全设计:BMS的安全设计是保证电池使用安全的关键。

BMS需要具备短路保护、过充保护、过放保护等功能,以防止电池发生故障引发安全事故。

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当然,电池的内阻和电池内阻的一致性,主要靠提高电池的制造质量来解决。 但在电池的使用中,加强电池管理,防止电池过充、过放电,还有可能使电池的 内阻和电池内阻的一致性误差变小。至少可以保持不变坏。
电池内阻的特性:
电池的内阻包括欧姆电阻(RΩ)和电化学极化电阻(Re)两种。对于锂离子电池 来说,电池的欧姆电阻(RΩ),主要有锂离子通过电解质时受到阻力所形成的电阻、 隔膜电阻、电解质-电极界面的电阻和集电体(铜铝箔、电极)电阻等;电化学极 化电阻(Re) 有锂离子嵌入、脱嵌和离子 移过程的电化学极化电阻、浓差极化电阻等。
因此,蓄电池在使用中,那怕是一节电池,都要进行电池管理,都要配置电 池管理系统。这是保障电池使用安全、使用性能和使用寿命的必不可少的措施!
蓄电池在成组使用时,更容易发生过充、过放电的现象,其根源都在于电池 的一致性误差所引起来的。蓄电池组中的单体电池,由于电池的制造和使用条件 的不同,其使用特性是存在差异的。亦即电池的电压、容量、内阻和自放电率, 在不同温度、不同充放电倍率、不同荷电状态、不同使用历程等的使用条件下, 是各有差异的。而这些差异,如果在充、放电过程中没有得到应有的控制,将进 一步加大,导致部分电池发生过充、过放电现象,造成电池容量和寿命的急剧下 降,最终引起事故的发生。这是蓄电池在使用中出现的难题!
(1) 当电池有电流流过(i≠0)时,静态电动势(Es) 就要下降-个 η 值,电池的 电压变为 U。即
(2)

(3)
这个 η 就叫做电池的极化。
电池为什么会产生极化呢?这是由于电池的电化学反应过程中要有能量损 失、参与电化学反应物质浓度的变化(浓差)也会引起电极电位的变化,此外,电 池内部还存着欧姆电阻,当有电流流过欧姆电阻时,也需要消耗能量。由电池电 化学过程产生的极化和反应物质浓度变化所引起的浓差极化,统称电池电化学极 化(ηe);由欧姆电阻引起的极化叫欧姆极化(ηΩ)。因此,电池的极化可表达为:
电池管理系统(BMS)的设计理念
摘要:本文旨在论述如何去正确地设计一个符合科学理念的有效实用的动力电池管理系统(BMS),以提高电池的 使用安全性、使用寿命和使用效率,降低使用成本。着重论述:1)动力电池管理系统(BMS)的数据采集;2)动 力电池管理系统应该具备的一些功能,以及为实现这些功能所采用的技术; 3)各种电池管理系统工作原理、均 衡效果和优缺点。本文最后提出了既符合科学理念又能满足使用要求的电池管理系统,应该具备的基本内容。
Keywords:Battery management system, battery equalizing theory, battery characteristics.
二次电池,无论是使用历史最悠 久、应用最广泛的铅酸电池,还是近十几年才发展起来的更具有发展空间的高性 能锂离子电池,在使用中最怕的就是过充电和过放电。一旦过充、过放电,电池 就要损坏,容量降低,寿命减少。严重的情况下,还会发生爆裂和起火燃烧。尤 其是锂离子电池,通常所发生的爆燃现象,基本上都是由于电池过充、过放电所 引起来的。
从图中可以看到,电池的极化曲线呈 S 形状。电池在两端工作时,即在 No.1 和 No.3 区间工作时,电池的电压随电流的增加而有较大的变化。而在 No.2 区工 作时,电池的极化曲线比较平坦。电流增大,电池电压变化不大。我们可以利用 这个特性,很方便的对电池进行充、放电调控。 电池电压可以下式表示:
2.3 电池的内阻(R)
电池内阻的影响:
电池的内阻对电池的使用性能影响很大。在充放电时,它要消耗电池的能量, 使电池发热,限制电池电流的增加,降低电池的工作电压;在成组使用时,电池 内阻一致性误差的存在,使电池组各单体电池的电压(串联使用时)或电流(并联 使用时)的一致性变坏,导致电池的使用安全和使用寿命大大降低。所以,电池 的内阻和电池内阻的一致性误差,是电池使用中很需要关注的问题,是电池管理 系统(BMS)常用到,但又无法得到的主要参数。
相对准确而实用、简便而又可靠的的方法是:测量电池的实时电流 I/A 和与 之对应的实时电压 U/V,通过测出的实时电流(I)和电压(U),很容易算出电 池的实时电量(Ah 或 mAh)和能量(Wh 或 kWh)以及电池容量/能量与时间的关 系。
电池容量/能量测量的基准:用常用放电倍率(例如 0.3C)放电,当电池组 中有某个电池的电压降低到最低允许的使用电压时,以此设为电池储备容量/储 备能量的零点。然后,用最佳充电率(例如 0.3C)充电,当电池组中有某个电 池的电压达到最高允许的充里电压、充电电流下降到较小的充电电流(例如 0.015C)时,作为充满电的条件,定为电池储备容量/储备能量的最大值。这是电 池的相对电量,是可以利用的最大电池储备电量。但平时不要求充电充到最大值。
用实时测量电池正负极间电压的方法,可以测量出按公式(7)、(8)和(9)所 包含内容的每-个单体电池的所有工况下的实时电压,即电池的电动势与极化电 压之和。这对于我们全程实时监控电池来说,电池的实时电压是主要的参数。
有人企图通过测量电压的方法来估算电池的储备能量。其实,用电池电压来 估算电池储备能量,是很不准确的。
第二种现象,电池储电很少,但电池的电压却很高。然而放电一开始,电池 的电压就立刻降下来;或者电池储电不多,电压也不高。但充电开始不久,电池 的电压就上升得很高,即使断开充电电源,电池的电压也没有很明显的下降。
第三种现象,电池的电压与使用条件,没有确定的线性关系。不同充放电率、 不同温度、不同荷电状态、不同使用历程下的电池电压,都是各不相同的。
上述这些现象的出现主要都是由于电池的极化所引起来的。
我们知道,电池正负极的电极电位,表征正负极材料电化学能级的大小。所 以,电池正极材料的电极电位 φa 与负极材料的电极电位 φb 之差,叫电池的电 动势(E)。
当电池正负极在电解液中处于热力学平衡状态和电池没有电流流过(i=0) 时,电池正负极电极电位也处于平衡状态。此时的正负极电极电位之差,叫电池 的静态电动势(Es)。即:
电池容量/能量测量值的修正:由于电池在充、放电过程中是有能量损失的, 输入的电量会大於输出的电量。所以,必须在充电时,把输入的电量加以修正。 一般乘上一个约相当于电池充放电总效率的修正系数即可。由于电池组的充放电 效率,会随着电池使用条件的改变而改变,所以,在使用一段时间后,还要进行 修正。
电池容量/能量测量的修正的校验:在电池储备容量/储备能量零点的条件下 开始充电,直到充满电(不充满也可) 为止。然后放电,一直放到电池储备容量/ 储备能量零点的设定条件为止。如果电池储备容量/储备能量的指示为零,说明 所设定的修正系数是正确的;如果电量指示不为零,且余量为正值时,说明所设 定的修正系数过大;如果余量与负值,说明所设定的修正系数过小。重新改变一 下修正系数就以了。
二、电池管理系统(BMS)的数据采集
电池的电压(V)、电池的容量(C)、电池的内阻(R)是表征电池特性的主要参 数,影响电池参数变化的主要使用条件是电池的温度。
2.1 电池的电压(V)
电池的电压主要指电池正负极间的端电压(U)。
蓄电池在充放电时常会看到这样的三种现象:
第一种现象,充电时,断开充电电源后,电池的电压在突然降低△V 后,还 会继续缓慢地下降;放电时,断开放电负载后,电池的电压则在突然升高△V 后, 还会继续缓慢地升高。也就是说,电池在充、放电时断开后,电池的电压是不稳 定的,一般要持续几十分钟后才能稳定。
应该怎样去管理电池呢?这是多年来大家所关心的问题。目前电动车搞得那 么红红火火,可电池还是那么不够耐用,寿命短,使用成本高,而且稍不小心还 会发生事故,甚至发生着火爆炸。应该怎样去解决这些向题呢?显然,提高电池 的质量是关键,但是,正确地去设计一个合乎科学理念而又实用有效的电池管理 系统(BMS),也是必不可少的。不然的话,即使有很好的电池,电池还会照样损 坯。
2.2 电池的容量(C)/储备能量(W)
电池的容量(C)是指从电池中获得的电量,用 Ah 或 mAh 表示。一般规定,在 电池充满电的条 件下,以一定的放电率放电,放到最低允许使用电压时所能获得的电量。不同的 放电率,电池有不同的容量。放电率越大,电池的容量越小。所以,一般都是采 用常用负载电流作放电倍率来测量电池的放电容量。
(4)
电池的欧姆极化,服从欧姆定律,即电池电压与电流成正比关系。电化学极 化,它不服从欧姆定律,电池电压与电流设确定的关系。电池的极化是电流的函 数,与流过电池的电流大小紧密相关。电池的极化与流过电池电流的关系叫电池 的极化曲线 η(I),如图(一)所示:
图(一) 电池充放电的极化曲线
图中 Uoc 为电池的开路电压,Uc 为电池的充电电压,Ud 为电池的放电电压。 每个电池的极化曲线都是有差异的,而且随着使用条件的变化而变化。
为此,近十几年来,国内外的许多专家学者,广大蓄电池的制造者和使用者, 都大力开展了旨在解决电池一致性误差所带来危害的研究,开发出了各种各样的 电池管理系统(BMS)。至今为止,笔者所见到的国内外电池管理系统(BMS),一般
都具有高低压、高低温、和过流短路等多项常规保护功能和储备电量的测量功能, 有许多电池管理系统(BMS)还具有所谓电池的均衡功能。但是,从实际的使用效 果看,很少有令人满意的电池管理系统(BMS)。这并不是由于电子技术存在问题, 而是由于对电池管理系统(BMS)的理念和电池管理策略存在问题。
关键词:电池管理系统,电池均衡,基本内容
Abstract:The purpose of this paper is to discuss how to design a cost-effective and practical battery management system (BMS) in line with scientific concept to improve the quality and efficiency of the battery pack. The contents of the paper are mainly as following:.1)The data collection of Battery Management System(BMS), 2) Basic functions that the Battery Management System should have and the technologies adopted correspondingly, 3) The basic characteristics of EMS that can fully meet the requirements of operation are introduced.
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