电动汽车电池管理系统BMS知识培训课件

SOC估计常用的算法
均衡系统的分类能量耗散型均衡管理非能量耗散型均衡管理
动力电池的均衡管理
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能量耗散型均衡主要通过令电池组中能量较高的电池利用其旁路电阻进行放电的方式损耗部分能量，以期达到电池组能量状态的一致。如混合动力汽车。
能量非耗散型均衡能量非耗散式均衡电路拓扑结构目前已出现很多种，本质上均是利用储能元件和均衡旁路构建能量传递通道，将其从能量较高电池直接或间接转移至能量较低的电池
1.准备工作。
2.确认电池管理系统触摸显示屏与主控箱正确连接，接通电池管理系统辅助电源，此时会听到电池管理系统主控箱中继电器触点动作声音。
3.辅助电源接通后电源管理系统开始工作，触摸显示屏将显示电池相关参数。
4.通过触摸屏上的按钮“电池信息”查看电池的参数。
操作步骤及工作要点
5.查看和记录电池管理系统报警参数和保护限值参数。
能量转移式均衡利用电感或电容等储能元件，把电池组中容量高的单体电池，通过储能元件转移到容量比较低的电池上。
能量转换式均衡通过开关信号，将电池组整体能量对单体电池进行能量补充，或者将单体电池能量向整体电池组进行能量转换。
非能量耗散型均衡管理
动力电池热管理系统的功能电池内传热的基本方式电池组热管理系统设计实现
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操作步骤及工作要点
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修改串口配置，选择“电压采集板”模式，通过XP-EVBT400-150 型动力电池测试系统采样柜获取的电池参数信息与原电池管理系统参数进行对比，静态下，确认电池管理系统各功能是否正常。
串口通讯设置为选择“BMS”，获取电池管理系统参数，与原电池管理系统参数对比。
打开蓄电池测试系统客户。
均衡系统的分类
能量耗散型均衡管理
通过单体电池的并联电阻进行充电分流从而实现均衡，电路结构简单，均衡过程一般在充电过程中完成。由于均衡电阻在分流的过程中，不仅消耗了能量，而且还会由于电阻的发热引起电路的热管理问题，只适合在静态均衡中使用，其高温升等特点降低了系统的可靠性，不适用于动态均衡仅适合于小型电池组或者容量较小的电池组。恒定分流电阻均衡充电电路开关控制分流电阻均衡充电电路。
新建和编辑工步文件动态验证电池管理系统。
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操作步骤及工作要点
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测试完毕后按下“启动/停止测试”按钮，停止测试。
测试完毕按下停止按钮，关闭总电源开关。
关闭上位机电脑。
整理、清洁实验室。
断开电源柜电源线，断开采样柜与动力电池的接线。
通过电源管理系统确认电池状态，如果电池电量不足，则使用充电机进行补充充电。
烟雾报警、绝缘检测方法
烟雾报警
在车辆行驶过程中由于路况复杂及电池本身的工艺问题，可能由于过热、挤压和碰撞等原因而导致电池出现冒烟或着火等极端恶劣的事故，若不能即使发现并得到有效处理，势必导致事故的进一步扩大，对周围电池、车辆以及车上人员构成威胁，严重影响带车辆运行的安全性。动力电池管理系统中烟雾报警的报警装置应安装于驾驶员控制台，在接收到报警信号时，迅速发出声光报警和故障定位，保证驾驶员能够及时发现，能接收报警器发出的报警信号。
动力电池的热管理
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①电池温度的准确测量和监控；
③低温条件下的快速加热；
⑤保证电池组温度场的均匀分布。
②电池组温度过高时的有效散热和通风；
④有害气体产生时的有效通风；
动力电池热管理系统的功能
电池内传热的基本方式
热传导
对流换热
辐射换热
电池组热管理系统设计实现
电池列前后缠绕硅胶加热线
电池列间添加电热膜
大电流可充放电容量低于额定容量，反之亦然。
不同温度下电池组的容量存在着一定的变化。电池组的一致性差别对电量的估算有重要的影响。
精确估计SOC的作用
1)保护蓄电池。
2)提高整车性能。
3)降低对动力电池的要求。
4)提高经济性。
精确估计SOC的作用
开路电压法
容量积分法
模糊逻辑推理和神经网络法
SOC
估计常用的算法
(3)隔离运放采集法
(5)线性光耦合采集法
(4)压/频转换采集法
单体电压采集方法
原理：利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性，用一个定值电阻和热敏电阻串联起来构成一个分压器，从而把温度的高低转化为电压信号，再通过模数转换得到温度的数字信息。特点：热敏电阻成本低，但线性度不好，而且制造误差一般也比较大。
动力电池管理系统功能及参数采集方法
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掌握电池管理系统的功能
掌握单体电压采集方法
掌握电池温度采集方法
能够正确分析各种参数采集法优缺点
掌握电池电流采集方法
动力电池管理系统功能及参数采集方法
数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口。
(1)继电器阵列法
（2）恒流源法
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原理：采集双金属体在不同温度下产生不同的热电动势，通过查表得到温度的值。特点：由于热电动势的值仅和材料有关，所以热电偶的准确度很高。但是由于热电动势都是毫伏等级的信号，所以需要放大，外部电路比较复杂。
2
原理及特点：集成温度传感器虽然很多都是基于热敏电阻式的，但都在生产的过程中进行校正，所以精度可以媲美热电偶，而且直接输出数字量，很适合在数字系统中使用。
STEP 15
STEP 16
STEP 17
STEP 18
STEP 19
操作步骤及工作要点
谢谢大家！
汇报时间：XXX
汇报人：某某某
电池本体上包覆电热膜
电池上、下添加加热板
此处添加标题文本
动力电池电安全管理系统的功能动力电池数据通信系统
动力电池的电安全管理及数据通讯
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主要包括烟雾报警、绝缘检测、自动灭火、过电压和过电流控制、过放电控制、防止温度过高、在发生碰撞的情况下关闭电池等功能。
动力电池电安全管理系统的功能
动力电池在电动车辆上安装应用，因此必须满足车辆部件的耐振动、 耐冲击、耐跌落、耐盐雾等强度要求，保证可靠应用。
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热敏电阻采集法
热电偶采集法
集成温度传感器采集法
电池温度采集方法
电池SOC估算精度的影响因素精确估计SOC的作用SOC估计常用的算法
动力电池电量管理系统
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电池SOC估算精度的影响因素
自放电大小主要与环境温度有关，具有不确定性。
自放电
电池的容量在循环过程中会逐渐减少。
电池容量衰减
充放电电流
温度、一致性
连接电池与充电机，按照正确操作流程对电池进行充电，充电模式选择“BMS”模式，检查电池管理系统对充电过充的监测和控制情况。
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XP-EVBT400-150 型动力电池测试系统电源柜上电，等待AFE READY 指示灯亮后按下RUN按钮，此时AFE RUN 指示灯应亮起。
09
配置充电控制参数。
07
查看电池管理系统与充电机之间的通讯情况。
电动汽车电池管理系统BMS
汇报时间：XXX
汇报人：某某某
目 录CONTENTS
动力电池的均衡管理
动力电池电量管理系统
动力电池管理系统功能及参数采集方法
动力电池的电安全管理及数据通讯
动力电池的均衡管理
电动汽车电源管理系统功能试验与验证
动力电池管理系统功能及参数采集方法电池管理系统的功能单体电压采集方法电池温度采集方法
动力电池数据通信系统
实训目标实验设备操作步骤及工作要点
电动汽车电源管理系统功能试验与验证
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4பைடு நூலகம்
巩固车用电池电源管理系统的功能、原理和组成；
熟悉车用电池电源管理系统功能测试操作流程；
巩固车用电池电源管理系统性能特点；
能根据测试结果分析车用电池电源管理系统是否有功能故障及故障原因。
实训目标
实验设备
02电池管理系统内部主控板与检测板之间的通信。
04在有参数设定功能的电池管理系统上，还有电池管理系统主控板与上位机的通信。
06RS232、RS485总线等方式在电池管理系统内部通信中也有应用。
01数据通信是电池管理系统的重要组成部分之一。
03电池管理系统与车载主控制器、非车载充电机等设备间的通信
05CAN通信方式是现阶段电池管理系统通信应用的主流
SOC估计常用的算法
电池内阻法电池内阻有交流内阻(常称交流阻抗)和直流内阻之分，它们都与SOC有密切关系。准确测量电池单体内阻比较困难，这是直流内阻法的缺点。在某些电池管理系统中，内阻法与Ah计量法组合使用来提高SOC估算的精度。卡尔曼滤波法核心思想：对动力系统的状态做出最小方差意义上的最优估算。适用于各种电池，不仅给出了SOC的估计值，还给出了SOC的估计误差。缺点：要求电池SOC估计精度越高，电池模型越复杂，涉及大量矩阵运算，工程上难以实现该方法对于温度、自放电率以及放电倍率对容量的影响考虑的不够全面。