电池管理系统BMS
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电动汽车蓄电池管理系统 BMS
一、对蓄电池管理系统的理解
背景和目的
不均衡性是蓄电池的基本属性
其中：超过平均电压 ： 37.3% 发生过充电的几率
低于平均电压： 48. 0%
等于平均电压： 14.7% 即额定充电电压
新电池组同样可能存在问题
锂离子蓄电池充放电效率 可高达98%以上；
高效率同时产生了极差的 抗不均衡性特性；
性能下降
巡检数据不能用于质量评估
培育系我国统集成商
事关大局
当前存在的主要问题
1、管理系统定义存在错误
将支撑管理系统的 蓄电池系统数据支撑系统, 错误地定义为蓄电池管理系统；
导致大多忽略了 重点和关键——充电管理 ——放电管理 ——维护管理 是导致长期没有进展的根本原因.
2、基本功能定义模糊
电动汽车用蓄电池系统设计程序
充电设备 控制
充电方法
充电 充电 控制 控制 蓄电池系统
防止发生：单体电池过充电 单体电池过放电； 温度超过允许值；
电流超过允许值；
5、安全和可信度差
单纯的A/D数字采样,不能解决安全问题. 理由：采样失调不可识别
A/D
基
寄
准
生
漂 移
不可识别
电 阻
输入电阻 污染
锂离子蓄电池行业基础标准有突破
电源行业协会集体起草
参见行业基础标准： 安全冗余： —双采样系统ADC+WDT —双通讯接口通讯接口+电路接口 —双接口协议通讯协议+电路接口协议 —三充电控制源本地+BMS+远程
管理系统的基本目的： 在最优化蓄电池组效能的同时； 防止发生单体电池的 过充电 过放电 超温 过流 必要时,提供相关信息.
定义—四个系统的集成
充
蓄电池管理系统
放
电 充电
系
控制 模块
统
充电 放电
放电
电
控制 模块
控制 模块
控制 模块
系
统
控制系统数据支撑
维护系统数据支撑
充电系统
电池系统
维护管理系统
放电系统
蓄电池组
电机驱动器 控制
放电方法
蓄电池成组应用技术
3、缺乏技术支撑
BMS研究单位,大多不具备蓄 电池成组应用技术的基础.
当前,大多数承担系统设计单 位,同样对蓄电池成组应用技术不 太了解.
4、陷入SOC研究的陷阱
对于锂离子蓄电池, SOC不可能被实时准确测量. 相对较适用的方法只有 能量积分 + 误差矫正 这已经是大众化技术,且准确性高. 实施测量仅可为用户提供定性的参考 不可能提供定量的能量值实施测量值.
影响允许充放电电流和功率的, 主要是电池内阻和回路阻抗； 而蓄电池内阻,与SOC 并没有具有一般和普遍性的函数关系； 数据模型仅具有特殊性和时域性； 依据SOC对锂电池进行能量管理 只是一种对其缺乏基本了解的意想.
探索SOC应交由学生去训练想象力 不应成为解决技术瓶颈的难题.
首要任务应首先解决：
7、数据源对维护管理的有效性差
巡检生产源数据 已不具备可比性 无法用于维护管理： —终端用户电池性能评估； —电池维护数据支撑.
8、电压ADC数据的有效性
单体电池电压ADC
电池1 R1
电池2
R2 —电池 3
电池1电压=电池1电压+IR1 还存在安全问题
巡检数据不能用于维护管理
性能良好
过充电
过放电
一、对蓄电池管理系统的理解
背景和目的
不均衡性是蓄电池的基本属性
其中：超过平均电压 ： 37.3% 发生过充电的几率
低于平均电压： 48. 0%
等于平均电压： 14.7% 即额定充电电压
新电池组同样可能存在问题
锂离子蓄电池充放电效率 可高达98%以上；
高效率同时产生了极差的 抗不均衡性特性；
性能下降
巡检数据不能用于质量评估
培育系我国统集成商
事关大局
当前存在的主要问题
1、管理系统定义存在错误
将支撑管理系统的 蓄电池系统数据支撑系统, 错误地定义为蓄电池管理系统；
导致大多忽略了 重点和关键——充电管理 ——放电管理 ——维护管理 是导致长期没有进展的根本原因.
2、基本功能定义模糊
电动汽车用蓄电池系统设计程序
充电设备 控制
充电方法
充电 充电 控制 控制 蓄电池系统
防止发生：单体电池过充电 单体电池过放电； 温度超过允许值；
电流超过允许值；
5、安全和可信度差
单纯的A/D数字采样,不能解决安全问题. 理由：采样失调不可识别
A/D
基
寄
准
生
漂 移
不可识别
电 阻
输入电阻 污染
锂离子蓄电池行业基础标准有突破
电源行业协会集体起草
参见行业基础标准： 安全冗余： —双采样系统ADC+WDT —双通讯接口通讯接口+电路接口 —双接口协议通讯协议+电路接口协议 —三充电控制源本地+BMS+远程
管理系统的基本目的： 在最优化蓄电池组效能的同时； 防止发生单体电池的 过充电 过放电 超温 过流 必要时,提供相关信息.
定义—四个系统的集成
充
蓄电池管理系统
放
电 充电
系
控制 模块
统
充电 放电
放电
电
控制 模块
控制 模块
控制 模块
系
统
控制系统数据支撑
维护系统数据支撑
充电系统
电池系统
维护管理系统
放电系统
蓄电池组
电机驱动器 控制
放电方法
蓄电池成组应用技术
3、缺乏技术支撑
BMS研究单位,大多不具备蓄 电池成组应用技术的基础.
当前,大多数承担系统设计单 位,同样对蓄电池成组应用技术不 太了解.
4、陷入SOC研究的陷阱
对于锂离子蓄电池, SOC不可能被实时准确测量. 相对较适用的方法只有 能量积分 + 误差矫正 这已经是大众化技术,且准确性高. 实施测量仅可为用户提供定性的参考 不可能提供定量的能量值实施测量值.
影响允许充放电电流和功率的, 主要是电池内阻和回路阻抗； 而蓄电池内阻,与SOC 并没有具有一般和普遍性的函数关系； 数据模型仅具有特殊性和时域性； 依据SOC对锂电池进行能量管理 只是一种对其缺乏基本了解的意想.
探索SOC应交由学生去训练想象力 不应成为解决技术瓶颈的难题.
首要任务应首先解决：
7、数据源对维护管理的有效性差
巡检生产源数据 已不具备可比性 无法用于维护管理： —终端用户电池性能评估； —电池维护数据支撑.
8、电压ADC数据的有效性
单体电池电压ADC
电池1 R1
电池2
R2 —电池 3
电池1电压=电池1电压+IR1 还存在安全问题
巡检数据不能用于维护管理
性能良好
过充电
过放电