锂电池BMS主要技术方案20101231

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BMS技术方案

BMS技术方案

一、系统总体论述智能建筑的系统集成从概念上讲,有广义系统集成和狭义的集成两个层次。

狭义的系统集成则仅限于部分子系统的集成,也就是BMS的系统集成。

广义的系统集成强调的是以建筑物为基础,结合水暖电以及运营和服务等多方位的全面集成,即包括界面集成、数据集成和业务流程集成的一体化集成 BMS。

这两个层次的集成所实现的功能与内容属于不同的两个领域:信息域和控制域。

控制域系统是完成楼宇硬件设施的监控和管理,也就是BMS系统集成的内容。

它由很多功能设备迥异的分项子系统构成,涉及各方各面,但从功能上大致可分为两类:保障系统;运营服务系统。

就山东质检院仿真实验楼工程所要求集成的几个系统而言。

建筑设备集成系统BMS则将这些在硬件上独立、在管理上关系紧密的智能化系统集成在一起,实现数据共享和联动关系,一方面对控制域的各系统进行整合,实现统一的管理和调度;另一方面是向信息域集成的必要接口,将控制域的设施管理提交给信息域的运营管理链,从而完成山东质检院仿真实验楼的整体高效运营。

信息域系统建立在IT信息平台上,是公司往来业务、内部管理的运营命脉,对于山东质检院仿真实验楼这些系统的作用是传递和管理的决策信息,它同时处理着多种异构数据,为企业的办公、管理环境实现充分的信息资源共享,并通过Web驱动企业应用集成,这也就是BMS的内容。

从山东质检院仿真实验楼的性质、用途出发,决定综合系统集成的目标不仅仅是在某个层次上进行的集成,需要在一体化集成的基础上,将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来,实现在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台。

因此,虽然在这次投标中并未包含更深层次的集成,但出于为长远发展的考虑,我们仍然选择了基于信息技术的集成平台,面向BMS。

并且,我们始终认为楼宇设施管理系统所提供的信息将为大厦的运营与决策有着必要的、重要的作用。

因此从技术上讲,系统集成的平台必须在这两个层次均具有足够的开放性。

在控制域层面上通过LonWork、BACNet、Integrator等方式将各种不同的机电系统集成起来,使之相互协调、联动、共享信息,在信息域中利用先进的IT技术和成熟的解决方案通过标准数据库和 Web 接口将不同的信息系统集成起来。

BMS系统方案范文

BMS系统方案范文

BMS系统方案范文BMS系统(电池管理系统)是一种电子系统,用于对电池进行监测、控制和保护。

随着电动车、储能系统和可再生能源的快速发展,BMS系统变得越来越重要。

BMS系统能够大大提高电池组的安全性、寿命和性能,同时也能优化能源利用效率。

BMS系统通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括传感器、电压和电流测量器、温度传感器、继电器和保险丝等,用于收集电池组的各种参数数据。

软件部分则负责监控和控制电池组,通过预测和响应电池组的状态变化来保护电池,并提供相关数据用于分析和优化。

BMS系统的主要功能包括电池参数监测、电池SOC(State of Charge)、SOH(State of Health)和SOP(State of Power)估计、电池均衡控制、电池温度控制和保护、通信和故障诊断等。

其中,电池参数监测功能包括对电池组的电压、电流、温度等各项参数进行实时监测和记录,以便及时发现电池组的异常状况。

SOC和SOH估计功能通过算法对电池组的放电曲线进行分析,估计电池的剩余电量和健康状况,以便及时提醒用户充电或维护电池。

电池均衡控制功能通过控制电池组内部的均衡器,使各个单体电池之间的电荷均衡,以延长电池的使用寿命和提高能源利用效率。

电池温度控制和保护功能通过监测电池组的温度和控制冷却机制,保持电池在安全和稳定的温度范围内工作,避免过热或过冷对电池造成伤害。

通信功能通过与其他车辆或系统进行数据交换和共享,实现电池组的联网和远程监控。

故障诊断功能通过分析电池组的参数和状态变化,判断电池组的故障类型和位置,提供有效的故障排除和维护方案。

BMS系统的选择应该根据具体的应用需求和电池组的特性来进行。

不同的电池类型、容量和工作环境需要不同的BMS系统。

一般来说,BMS系统应具备高精度的数据采集和处理能力,以保证对电池组的准确监测和控制。

同时,BMS系统应具备较高的安全性和可靠性,以保证电池组在各种工作条件下的安全和稳定运行。

一种高压锂电池bms低功耗供电电路

一种高压锂电池bms低功耗供电电路

一种高压锂电池bms低功耗供电电路高压锂电池BMS低功耗供电电路是一种用于电动车或储能系统中的关键电子设备。

BMS(电池管理系统)是用于监控和保护锂电池的设备,而高压锂电池则是一种能量密度高、重量轻的电池。

为了确保高压锂电池的安全和性能,BMS需要始终处于工作状态。

然而,传统的BMS供电电路存在功耗较高的问题,这不仅会消耗宝贵的电池能量,还会增加系统的热量和复杂性。

因此,设计一种低功耗供电电路对于提高整个系统的效率和可靠性至关重要。

低功耗供电电路的设计需要考虑以下几个关键因素:1. 电源管理:选择高效的电源管理芯片,能够提供稳定的电压和电流输出,并具备低功耗的特点。

这样可以降低整个系统的功耗,并且确保BMS始终得到足够的供电。

2. 电源转换:高压锂电池的电压通常较高,而BMS需要较低的工作电压。

因此,需要使用DC-DC转换器将高压电源转换为适合BMS的工作电压。

选择高效的转换器,能够减少能量损耗和功耗。

3. 待机模式:BMS在长时间不使用时,可以进入待机模式以降低功耗。

待机模式下,BMS仅保留最基本的功能,其他功能全部关闭或进入休眠状态。

通过合理的设计和控制,可以将待机功耗降到最低。

4. 低功耗组件:选择低功耗的电子元件和器件,如低功耗微控制器、低功耗传感器等。

这些组件具有较低的静态功耗和动态功耗,能够帮助降低整个系统的功耗。

5. 休眠唤醒:BMS在休眠状态下,需要一种有效的唤醒机制。

可以使用外部触发器或定时唤醒等方式,将BMS从休眠状态中唤醒。

在唤醒过程中,需要尽量减少功耗,确保系统能够快速响应。

通过上述设计和优化,高压锂电池BMS低功耗供电电路可以实现较低的功耗和较高的效率。

这不仅可以提高电池的使用寿命和可靠性,还可以降低整个系统的能耗和成本。

高压锂电池BMS低功耗供电电路是一项关键技术,对于提高锂电池系统的性能和可靠性具有重要意义。

通过合理的设计和优化,可以降低整个系统的功耗,提高能源利用效率,为电动车和储能系统的发展提供有力支持。

(完整)电池管理系统(BMS)解决方案

(完整)电池管理系统(BMS)解决方案

电池管理系统(BMS)解决方案
背景
电池管理系统(Battery Management System,BMS),通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”,与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。

动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源,但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大,可能出现过充、过放和局部过热的危险,严重影响电池组的使用寿命和安全.BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。

产品功能
针对新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用分布式结构,拓扑结构如下图所示:
图一高压电池管理系统拓扑结构
BMU:BMS 总控制器 , 电池组状态计算、充放电控制等
BCU:BMS 从控制器,电池单体电压、温度采集 ,主动/ 被动均衡电路
IVU:电池组电流、总电压采集
绝缘模块:电池组绝缘电阻采集 , 可以与 IVU集成
同时积极开展48V BSG 系统的BMS 的研究。

48V BMS 系统的拓扑结构如下图所示,BMS 控制器负责电池单体电压、温度采集,电池组间的主、被动均衡,电池组参数计算以及充放电控制。

图二电池管理系统拓扑结构产品参数
高压电池管理系统BMU 参数
高压电池管理系统BCU 参数
48V BSG 系统BMS 参数
成功案例
•上海某新能源公司 48V BSG系统 BMS 开发项目•某新能源公司 BMS 控制系统开发
•天津力神电池本体模型及 SOC算法开发
•国内某研究所 600V铅酸电池组管理系统开发。

智能锂电池管理系统方案

智能锂电池管理系统方案
锂电池管理系统 设计方案
2013年1月
目录



主要功能与指标 电池管理系统(BMS)系统构架 电池管理系统硬件设计 电池管理系统软件设计 系统的故障及保护控制 系统显示信息
主要功能和指标
电池管理系统主要有三个功能: (1)实时监测电池状态。通过检测电池的外 特性参数(如电压、电流、温度等),采 用适当的算法,实现电池内部状态(如容 量和SOC等)的估算和监控; (2)在正确获取电池的状态后进行热管理、 电池均衡管理、充放电管理、故障报警等; (3)建立通信总线,向显示系统、整车控制 器和充电机等实现数据交换。

CAN通讯设计

采用CAN收发器来进行MCU与动力总成控制系 统及其他控制器之间CAN通信。CAN通信采用 了共模扼流圈滤波等技术,通信抗干扰能力强, 通信比较稳定。CAN通信能够用于动力总成控 制系统与MCU间的数据通信及程序的标定与诊 断。CAN收发器波特率为250kbps,数据结构 采用扩展帧(29位ID值)。
CAN通讯电路
电池管理系统软件设计

软件设计(主模块程序流程)

数据采集模块(MCU)软件设计
系统故障及保护控制

故障诊断
电池组状态码
8bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit
单体低压一级报警: 单体 低压单体 高压总电 压低总电 压高电池 组能连续 放电峰值 放电 (单体电压 <2.90V 一级报警: ) 报 警 :压 报压报 警:量回 馈过电流 过流电流 过流 整车控制器限制电(单 体电(单 体电警 :( 总电( 总 电 压流 报警:报警 :连报 警 : 机转矩不超过额定压 <3.10V ) 压 >3.75V ) 压 > 3 . 6 5 * N( >150A续 放 电( >200A ) 转矩的 30% ,提醒整车 控制主控 立即< 2 . 7 5 * NV) ,主控), 整车>100A 5整车 控制 驾驶员马上回充电器提 醒驾下令 停止V) 整车控立即 下令控制 器降分钟以上, 器降 低输 站 充 电 , LC D 显 示驶员 马上充电 机充制器 立即停止 充电低回 馈转整车 控制出转 矩, 单体电池低压二级回充 电站电或 整车下令 停止机充 电或矩 , L C D器降 低输LCD报警 报警 充 电 ,控制 器禁电流输出, 整车 控制显示 峰值出转 矩, L C D 显 示止制 动回L C D 显 示器禁 止制充电 电流L C D 给 出 单体 电池馈充 电,总电 压低动回 馈充报警 连续 放电 低压 一级L C D 显 示压报警 电 , L C D 过流警报 报警 单体 电池 显示 总电 高压报警 压高 压报 警

动力电池管理系统BMS关键技术(完整版)

动力电池管理系统BMS关键技术(完整版)

动力电池管理系统BMS关键技术(完整版)电池管理系统,BMS(Battery Management System),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。

那么,一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢?今天翻译整理了一篇文章,一起看看BMS的关键技术,整体内容分成上中下三个部分,今天是上篇。

简介电动汽车用锂离子电池容量大、串并联节数多,系统复杂,加之安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大,因此成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。

锂离子电池安全工作区域受到温度、电压窗口限制,超过该窗口的范围,电池性能就会加速衰减,甚至发生安全问题。

目前,大部分车用锂离子电池,要求的可靠工作温度为,放电时-20~55°C,充电时0~45°C(对石墨负极),而对于负极LTO充电时最低温度为-30°C;工作电压一般为 1.5~4.2 V左右(对于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料体系约2.5~4.2 V,对于LiMn2O4/Li4Ti5O12 材料体系约1.5~2.7 V,对于LiFePO4/C 材料体系约2.0~3.7 V)。

温度对锂电池性能尤其安全性具有决定性的影响,根据电极材料类型的不同,锂电池(C/LiMn2O4,C/LMO,C/LiCoxNiyMnzO2,C/NCM,C/LiFePO4,C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,C/NCA)典型的工作温度如下:放电在-20-55℃,充电在0-45℃;负极材料为Li4Ti5O12 或者 LTO时,最低充电温度往往可以达到-30℃。

锂电池管理系统解决方案

锂电池管理系统解决方案

锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统(BMS)是用来监控和控制锂电池组的电池管理系统。

以下是一些解决方案可以提高锂电池组的性能和安全性:
1. 电池状态监测:BMS可以实时监测锂电池的电流、电压、温度等参数,以确保电池的正常工作状态。

2. 电池均衡技术:BMS可以实现对电池组内单体电池的均衡充电,以避免某些电池充放电不平衡问题,延长整个电池组的寿命。

3. 温度管理:BMS可以根据电池组的温度情况进行智能控制,避免过热或过冷对电池性能的影响。

4. 充放电保护:BMS可以监测电池组的充放电过程,一旦出现异常情况,例如过充、过放、短路等,BMS将及时切断电流,以保护电池和系统的安全。

5. 故障诊断和报警:BMS可以检测电池组的故障,并及时发出警报以便用户采取相应的措施,避免进一步损害。

6. 数据记录和分析:BMS可以记录和存储锂电池的使用信息和性能参数,以便用户分析和评估电池组的健康状况,优化使用策略。

需要注意的是,使用BMS时应选择正规合法的厂家和产品,并按照厂家的指南安装和使用,以确保符合中国的法律政策和相关标准要求。

BMS核心技术BMS算法相关的锂离子电池电化学原理

BMS核心技术BMS算法相关的锂离子电池电化学原理
电池安全管理
电池系统组成
分布式架构 状态估算概念介绍 集中式架构 BMU基本架构 电池状态估算 SOC估算 基于表征参数的数 学建模 我们的建模方式 关键指标 测试标准介绍 核心供应商 热管理算法 绝缘采集方法概述 低频信号注入法
BMS核心功能
电池寿命管理 状态估算故障ຫໍສະໝຸດ 测和诊断BMS系统架构设计
BMS系统架构 奔驰的分布式架构
基于物理模型
加速试验的理论基 础
加速试验模型
BCU基本架构
整车高压系统拓扑
基于置信度的样本 数量选择
寿命管理匹配测试 热管理匹配测试
硬件基本功能 主要器件选型 单体电压检测技术
BMS核心技术
功能实现的匹配测 试
状态估算匹配测试
算法匹配测试 策略来源
BMS电路设计-架构及 模块设计
BMS各功能模块硬件 设计
测试流程
加速试验的理论依 据
接触器控制
为什么选择锂作为 电池材料
FEMA分析程序
FMEA分析 FMEA分析案例
算法模型来源
测试评价体系案例
锂电池基本结构
锂电池电化学原理 锂电池电化学原理 团队研发架构 过充与过放 隔膜,SEI膜和自放 电 EMC设计 HCU 整改案例
BMS算法相关的锂离子电 池电化学原理
V流程开发介绍
电池内阻的测量
mil 电池内阻的影响
锂电池内阻
影响电池内阻的因 素 什么是电池内阻
产品开发流程
研发流程和里程碑 控制
hil
台架试验
整车试验
算法模型来源及测 试
控制原理
BMS算法和控制策略 设计
控制逻辑 控制算法 高压上电 测试项目和流程
测试流程介绍

锂离子动力电池PACK部BMS系统

锂离子动力电池PACK部BMS系统

锂离子动力电池P A C K部B M S系统Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-先给初学者一个简单的科普,因为几年前我和人家说起BMS,大部分是不知道是什么东西。

BMS就是Battery Management System,中文就是电池管理系统,一般针对动力电池组,很多电芯串并的情况来说的。

BMS的作用是保护电池安全,延长电池的使用寿命,实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。

为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力,两个方面的原因,第一个原因是电芯最终要成为一个标准品,第二个原因是BMS很复杂,且非常重要。

针对第一个原因,电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品,一起来分析一下。

动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样,用不了几年的时间就会达到这种状态。

最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的,一大批电芯厂会慢慢出局的。

现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来,加之电芯的工艺还没有成熟和稳定,且电芯的尺寸和材料体系各式各样。

其实统一到几种电芯用不了多长时间。

这是市场决定的,一旦动力电池放量,竞争就会加剧,成本的要求就会苛刻,市场就会趋于同质化竞争,慢慢把需求不大的类型淘汰掉,因为没有量的支撑就不会有竞争力(一些高性能或特殊领域的小众应用另当别论),这是自然竞争的结果。

不得不说另外一个事,所有的电芯厂,全球任何一家电芯厂,都是研究电化学和材料相关的,绝大部分的人才都是集中在这个领域的,他们对BMS这种对电子和系统要求极高的东西很难有好的理解,也不会有好的建树,更不可能做出有竞争力的BMS产品和电池PACK了。

因此最后电芯厂和PACK厂一定会分化,一定会专业分工,这是自然规律,市场竞争的规律。

针对第二个原因,BMS的复杂和系统要求较高,是PACK竞争的基础。

为什么说BMS比较复杂,因为BMS涉及到的东西很多,不但要求懂电池知识很多,还要对整个系统(电动汽车或储能等)很懂,不但要懂电子,还要懂结构,不仅要会硬件,还要会软件,要做好BMS,要对电子技术、电工技术、微电子及功率器件技术、散热技术、高压技术、通信技术、抗干扰及可靠性技术等很多东西都要专业才行,它是一个负责的系统工程。

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。

锂电池bms的均衡算法

锂电池bms的均衡算法

锂电池bms的均衡算法
锂电池BMS(电池管理系统)的均衡算法是电池管理中的重要组成部分。

随着电动汽车和可再生能源的快速发展,锂电池作为一种高性能的能量存储设备得到了广泛应用。

然而,由于电池的充放电过程中会产生不可避免的不均衡,电池的性能和寿命可能会受到影响。

因此,BMS的均衡算法就显得尤为重要。

BMS的均衡算法主要用于控制电池组中各个单体电池的电压,使其在充放电过程中保持在一个合理的范围内,以确保电池组的性能和寿命。

常见的均衡算法包括被动均衡和主动均衡两种方式。

被动均衡是指利用电阻或开关等被动元件将电池单体的电压进行放电,以实现电池之间的电压均衡。

这种方式简单可靠,但能效较低,且会产生一定的热量。

而主动均衡则是通过控制电池单体之间的充放电过程,使得电池单体的电压在一定范围内波动,从而实现电压均衡。

主动均衡的方式更加智能高效,但需要更复杂的控制电路和算法。

近年来,随着电动汽车和储能系统的迅猛发展,BMS的均衡算法也在不断演进。

一些新型的均衡算法采用了先进的控制策略和智
能算法,如模型预测控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等,以提高均衡效率和减少能耗。

总的来说,随着科技的不断进步,锂电池BMS的均衡算法也在不断完善和创新,以满足电池组在不同应用场景下的需求,为电动汽车和储能系统的发展提供更加可靠和高效的能量管理解决方案。

关于动力锂离子电池管理系统的工作原理以及功能解析

关于动力锂离子电池管理系统的工作原理以及功能解析

关于动力锂离子电池管理系统的工作原理以及功能解析人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如动力锂离子电池管理系统。

锂离子电池管理系统(BMS)通过检测动力锂电池组中每个单体电池的状态来确定整个电池系统的状态,并根据其动力锂电池系统对其进行相应的控制调整和策略执行地位。

动力锂离子电池系统及各单体的充放电管理,确保动力锂电池系统安全稳定运行。

动力锂离子电池BMS电池管理系统,是电动汽车动力锂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。

锂离子电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不相同。

典型的锂离子电池管理系统的拓扑结构主要分为两个主要部分:主控制模块和从控制模块。

具体而言,它由中央处理单元(主控制模块),数据获取模块,数据检测模块,显示单元模块和控制组件(保险丝设备,继电器)等组成。

通常,数据信息通信模块之间的连接是通过使用内部CAN总线技术实现的。

下面讨论动力锂电池管理系统的设计方案,以实现锂电池动力电池组的过充保护,过放保护,过流保护和均衡充电的功能。

1.1过充电保护对于锂离子电池,充电后单个电池的电压不得超过规定值,否则电池中的电解质会分解,导致温度升高并产生气体,从而缩短电池的使用寿命,并且甚至在严重的情况下也可能引起爆炸。

因此,保护电路必须确保不会过度充电,并且必须监视电池组中每个电池的端电压。

当电池电压超过设定值时,过充电保护功能被激活,保护电路切断充电电路,停止充电。

当电池电压恢复到允许电压并释放过充电锁定模式时,可以停止保护。

不同材料的锂离子电池的保护电压和释放电压具有不同的规定值。

1.2过放电保护锂离子电池过度放电也会缩短其使用寿命,并且对电池的损坏通常是不可逆的。

BMS方案 锂电池管理系统

BMS方案 锂电池管理系统

BMS方案锂电池管理系统锂电池管理系统方案报告2012-6-28目次1 概述.............................................................1 2 设计依据 (1)3 目标 (1)3.1 总体目标 (1)3.2 锂离子电池技术指标 (1)3.3 BMS功能与技术指标要求 (1)4 设计方案 (2)4.1 系统概述 (2)4.2 系统组成 (3)4.3 模块实现 (4)4.3.1 主控模块 (4)4.3.2 检测模块 (4)高压检测模块 (5)4.3.34.3.4 均衡技术.....................................................6 4.4 接口设计 (6)4.4.1 采集模块外部接口 (7)4.4.2 主控模块外部接口 (7)4.4.3 主控箱外部接口 (8)4.5 软件设计 (9)4.5.1 软件总体设计 (9)4.5.2 系统上下电设计 (10)4.5.3 安全管理设计 (11)4.5.4 SOC估计 (12)4.5.5 热管理设计..................................错误~未定义书签。

5 进度安排........................................错误~未定义书签。

I1 概述锂电池在能量密度、功率密度和循环使用寿命方面等方面的明显优势,使其成为纯电动汽车动力电池的首选。

锂电池现在的循环寿命,许多厂家已经能稳定达到1500次以上,但是在电动汽车中串并联成组使用时,由于各单体动态性能的不一致性,使得各单体电池在实际使用中工作电压变化、容量、能量、内阻等方面逐渐产生差异,最终导致成组寿命不到单体循环寿命的一半。

同时锂离子电池在使用过程中不能过充过放,否则将导致电池组寿命快速下降,严重的甚至可能导致安全问题。

为确保锂电池性能安全良好,延长电池使用寿命,必须通过电池管理系统对电池进行合理有效的管理和控制。

BMS技术方案范文

BMS技术方案范文

BMS技术方案范文BMS(Battery Management System,电池管理系统)是一种对电池进行监控和控制的技术方案。

它通过监测电池的参数,如电压、电流、温度等,实时掌握电池的状态,并据此采取相应的措施来保护电池并延长其寿命。

在电池监控单元中,采用高精度的电压、电流传感器对电池参数进行采集,然后通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号传送给控制单元。

同时,温度传感器也会监测电池表面温度。

这些数据可以用于判断电池的工作状态以及是否存在故障,如电池过压、过流、过温等问题。

数据采集单元负责对传感器采集到的数据进行处理和存储。

它可以将电池的电压、电流、温度等数据进行采样和平滑处理,并将处理后的数据传送给控制单元进行进一步的分析和决策。

控制单元是BMS的核心部分,它根据采集到的电池参数和预设的阈值进行判断,并根据判断结果采取相应的控制措施。

例如,当电池的电压超过预设的最高值时,控制单元会通过输出控制信号实现对电池充电的停止,从而避免电池过充。

另外,控制单元还会根据电池的状态进行动态的电池管理策略,比如充电控制、放电控制等,来确保电池的使用安全和效率。

通讯接口是BMS与外部系统进行数据交互的接口,常见的通讯方式包括CAN总线、RS485、以太网等。

通过与车辆控制系统、能量管理系统等的通讯,BMS可以实现对整个能量存储系统的智能管理和优化控制。

除了硬件部分,BMS的软件方案也非常重要。

它可以通过数据融合和滤波算法对采集到的电池参数进行处理,提高数据的精度和可靠性。

同时,软件方案还可以通过状态估计和故障诊断算法对电池进行实时监测和故障判断,及时采取相应的措施进行维修或更换,从而减少电池故障对整个系统的影响。

BMS技术方案在电动车、储能系统、太阳能发电系统等领域都得到广泛应用。

它可以提高电池的使用寿命,提升系统的安全性和可靠性,同时还可以降低系统的能耗和维护成本。

因此,BMS技术方案在未来的能源领域具有广阔的应用前景。

电池管理BMS解决方案概况(第1页)

电池管理BMS解决方案概况(第1页)

电池管理BMS解决方案概况(第1页)在这里首先对多节锂电池的BMS做一个基本的概况总结。

如有错误,希望大家帮我指出改正,谢谢!电池管理系统主要有以下部件:· 1)模拟前端采集模块:主要用于对电池组电压,充电电流,放电电流,单体电压,电池温度,等参数进行采集。

通常采用隔离处理的方式。

(除温度信号。

· 2)电池保护电路模块:通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。

如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。

· 3)均衡电路模块:主要用于对电池组单体电压的采集,并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。

· 4)下位机模块:信号处理,控制,通讯。

·在方案设计芯片选型中有如下规格需要注意:一、均流方式 ,如何保证各节电池的电量平衡。

被动式均流,通过耗能器件消耗能量,使其达到平衡。

缺点是发热严重。

主动式均流,通过能量转移的方式使其达到平衡。

缺点是设计复杂,成本高。

二、模拟前端芯片的选择。

主要参数对比如下:1、可测量多少节电池的级联。

2、是否自带ADC,以及ADC测量精度及转换速度。

3、与MCU通讯方式。

4、是否可级联以及最大值。

5、价格:)三、电流的测量精度。

霍尔传感器的使用。

四、过压过流过温的保护取决于ADC的测量速度,以及MOSFET的通断时间。

下面是常用的几种设计方案。

1、 ADI BMS Solution· Voltage measurement device - monitors and balances the cells (AD7280)· Isolator - brings the measurement signals across the high-voltage barrier to the battery management unit (ADuM140x or ADuM540x)· Safety monitor - enables creation of a fail-safe circuit and safeenvironment to the user (AD8280)· Battery management unit – controls and manages battery functions tooptimize operation (Blackfin ADSP-50x)2、 ATMEL BMS Solution· ATA6870每颗芯片可监控6个cell,最多可级联16颗芯片。

锂电池BMS系统设计

锂电池BMS系统设计
batterymanagementsystemsocestimatesamplingbalancing目录iii11研究工作的背景12锂离子电动汽车bms系统国内外研究历史与现状13本文的主要贡献与创新14本论文的结构安排第二章锂电池电源管理系统基础知识21锂电池荷电状态估算soc的相关知识211锂电池的特点212磷酸铁锂电池相关知识213锂电池soc的基本概念214锂电池soc的估算方法介绍22锂电池采样模块的相关知识221采样的定义222采样系统设计简介23锂电池均衡模块的相关知识231均衡简介232均衡系统设计简介24本章小结第三章锂电池soc估算方法研究1031卡尔曼滤波法1032扩展卡尔曼滤波法1433基于扩展卡尔曼滤波法的soc估算方法仿真1534本章小结21第四章锂电池bms系统采样模块设计2241基于ltc6804采样电路设计22411基于ltc6804采样电路的硬件设计22412基于ltc6804采样电路的软件设计25413实验结果2842电流采样与总体电压采样设计30421电流采样的硬件设计30目录iv422总电压采样的硬件设计30423总电压和电流模数转换的硬件设计31424总电压采样和电流采样的软件设计32425实验结果3243温度采样设计34431温度采样硬件设计34432温度采样软件设计35433温度采样实验结果3644本章小结37第五章锂电池bms系统均衡模块设计3851锂电池均衡系统3852基于ltc3300均衡电路的硬件设计4153基于ltc3300均衡电路的软件设计4354本章小结44第六章全文总结与展望4561全文总结4562后续工作展望46参考文献47攻读硕士学位期间取得的成果50第一章11研究工作的背景当今世界随着经济的高速发展汽车数量快速增加
I
ABSTACT
ABSTRACT

BMS(电池管理系统)技术要求1

BMS(电池管理系统)技术要求1

BMS管理技术要求一、需要定义的参数1、需要检测的参数:电压——○1单体电压;○2总电压;电流——○1充电电流;○2放电电流工作温度2、需要设定的参数:○1单体过压保护上限;○2单体过压保护下限;○3单体欠压保护下限;○4单体欠压保护上限;单体过压上限单体过压下限单体欠压上限单体欠压下限工作电压○5充电过流保护限值;○6放电过流保护限值;○7短路保护限值;○8采样电阻值;○9电池节数;○10温度保护上限;○11温度保护下限;○12保护延时时间t1,t2,t3,t4,t5;○13充、放电状态下,单体电压判断周期T。

二、保护策略1、过压保护策略。

系统监测到有电芯单体电压超过保护上限值,保护程序启动,停止充电,保护状态至少要延时t1秒。

系统在充电状态下,监测程序按T时长为周期,定时判断单体电芯电压是否超限。

t1秒后,若系统检测到电芯最大单体电压低于单体过压下限,过压保护解除。

2、欠压保护策略。

系统监测到有电芯单体电压低于保护下限值,保护程序启动,停止放电,保护状态至少要延时t2秒。

系统在放电状态下,监测程序按T时长为周期,定时判断单体电芯电压是否超限。

t2秒后,若系统检测到电芯最小单体电压高于单体欠压下限,欠压保护解除。

3、充电过流保护策略。

系统监测到充电电流大于充电电流保护限值,且小于20A时,充电过流保护程序启动,停止充电,保护状态延时t3秒。

若系统监测到充电电流大于20A,此时,则系统应工作与某个特定状态,系统不作充电过流保护。

t3秒后,如果监测到充电器移除,充电过流保护解除。

4、放电过流保护策略系统监测到放电电流大于放电电流保护限值,放电保护程序启动,停止放电,保护状态至少要延时t4秒。

t4秒后,若系统监测到负载移除,或者充电电流大于0,则放电过流保护解除。

5、过温保护策略系统监测到温度越限(上限、下限),过温保护程序启动,充放电MOS管全部断开,保护状态至少延时t5秒。

t5秒后,若温度回到正常范围,过温保护解除。

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动力电池/储能电池BMS芯片主 要方案
uADI uATMEL uInfineon uIntersil uLinear uMaxim uO2 uTI
潇湘夜雨 2010-12-31


ADI BMS Solution
Voltage measurement device - monitors and balances the cells (AD7280) Current measurement device - monitors the cell stack’s current (ADuC703x or AD821x) • Isolator - brings the measurement signals across the high-voltage barrier to the battery management unit (ADuM140x or ADuM540x) • Safety monitor - enables creation of a fail-safe circuit and safe environment to the user (AD8280) • Battery management unit – controls and manages battery functions to optimize operation (Blackfin ADSP-50x) 注:ad7280尚未推向市场,单颗芯片可以管理6个电芯 ad8280为电压阈值监控芯片,最多可检测6个电池电压和2个温度 • •
潇湘夜雨 2010-12-31


ATMEL BMS Solution
• ATA6870 每颗芯片可监控 6个cell,最多可级联16 颗芯片。

配合外围电路可 实现主动式或被动式电池 均衡。

ATA6871 每颗芯片可监测46个cell,最多可级联16颗 芯片。

微控制器检测电池组电压, 电流等,管理相关mos 及通讯指示功能。




潇湘夜雨 2010-12-31


Active Cell Balancing Methods using the ATA6870
• • • 电感式均衡电路,可均 衡电流(100ma-1A) 电容式均衡电路,最大 可均衡电流50ma左右 被动式均衡电路,电阻 旁路,最大300ma左右, 太大,发热严重
潇湘夜雨 2010-12-31


Infineon BMS Solution
• Infineon没有ASIC的电池管 理芯片,是基于MCU做 的电池监测管理方案。

其对于变压器能量转移的 电池均衡方法有作过探讨, 但在官方网站未找到相关 论述。



潇湘夜雨 2010-12-31


变压器均衡方法—xc886
• • • • 初级线圈与整个电池组相 连 次级线圈与每个电池单元 相连 多个单独的电池单元电压 复接至一个基于地电压的 模数转换器(ADC)输入端 按照英飞凌E-Cart中的原 型配置,平均平衡电流可 达5A,比被动平衡法的 电流高50倍。

在5A的平 衡电流下,整个模块的功 耗仅2W,因此无需专门 的冷却措施,并且进一步 改善了系统的能量平衡。


潇湘夜雨 2010-12-31


Intersil BMS Solution
• ISL78600 单颗芯片可监控6 -12个cell,具有电压温 度检测,被动式电池均衡, SOC等功能, ISL786001单颗芯片可检测 6-12个cell. 为今年推出的新品,尚未找 到相关的资料
• •
潇湘夜雨 2010-12-31


Intersil Power Tolls BMS Solution
潇湘夜雨 2010-12-31


Linear BMS Solution
• • • • • Linear 主要是高端电源管理 芯片,电池充电芯片等。

电池管理芯片有:LTC6802-1 - 多节电池的电池组监视器 可测量多达 12 个串联锂离 子电池的电压 (最大值为 60V) 可堆叠式架构实现 > 1000V 的系统 每个电池输入均具有一个相 关联的 MOSFET 开关,用于 对过充电电池进行放电。


潇湘夜雨 2010-12-31


Maxim BMS Solution
• Max11080单颗芯片可监测 1-12个cell,最多可以 31颗芯片级联。

Max11068单颗芯片可监控 1-12个cell,最多可以 31颗芯片级联。

具有被 动均衡功能。



潇湘夜雨 2010-12-31


O2 BMS Solution
•High power BMU family-3 to 13 cells
•Highly integrated battery pack monitor
and protection
•Voltage, current and temperature
monitor
•High accuracy Battery Gauge with
protection functions
•Passive cell balancing
•BMS 芯片级整体解决方案(专用芯
片)
TI BMS Solution
•BQ78PL116具有PowerPump
电池平衡技术的PowerLAN
主网关控制器(电量监测)
•BQ77PL900 可监控5-10
个cell,具有主动均衡功能,
可独立管理电池系统,亦可
作为模拟前端配合主控芯片
工作。

TI BMS Solution
•Configuring the a multi-stacked
battery pack
•Monitoring the multi-cell battery
pack voltage and temperature
•Monitoring the individual cell
voltage
•Passive cell balancing
•Cell overvoltage and
undervoltage protection
•Overtemperature protection
•Charge and discharge mode
detection
•Communication to a host device
备注
所有信息来自网络,仅供交流学习潇湘夜雨2010-12-31。

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