电池保护系统之管理系统(PACK基础培训) 动力电池及电池管理系统BMS
电池管理系统BMS
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五、项目主要特点
On the evening of July 24, 2021
产品主要特点
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项目方案的特色
采用分布式隔离检测技术，全系统分为四个主要子系统，即采集单 元、均衡模块、主控单元、显示单元，四个模块之间采用CAN总线方 式进行通讯； 鉴于汽车内工作环境恶劣，将所有测量单元尽量靠近测量源并采用 单独的测量单元。大大减少环境对各取样点的干扰，提高测量精度； 电池电压测量采用差分输入，光耦继电器切换方式进行采样，在保 证电压测量精度的基础上，大大简化了采样电路，保证了其稳定性和 可靠性；
On the evening of July 24, 2021
显示单元
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On the evening of July 24, 2021
显示单元
显示单元选用7带 触摸屏真彩显示，系统 采用SAM9263B为主芯 片的ARM9方案，重新 设计电源；CAN总线以 及与上位PC机之间通 讯用485总线系统采用 光耦隔离；主板和核心 板分开设计，以及采用 汽车级别的相关芯片， 系统稳定性高，保证该 系统能在汽车这样的恶 劣环境下工作。
产品主要特点
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显示系统除核心板外，软、硬件及驱动程序等都是自行开发， 大大降低了成本；
功能完善。BMS采用分布式设计，具备对单体电池状态如端电 压、特征点温度等实时监控、充放电控制、故障分析及定位、 整组电池SOC估算、热管理、实时数据存储及数据库管理等强 大功能；
系统软件均采用模块化程序设计； 多种软件抗干扰设计，如数字滤波算法，冗余，软件陷阱，看门狗等技术， 防止程序失效，保证系统正常运行。 在SOC的估算上采用现在比较成熟的方法，根据电动汽车的工作状态（行 驶，静置，充电），分别采用安时法、开路电压法进行SOC估计，在采用安时 法简单有效的基础上，在特定条件下采用加权安时法进行SOC校正，消除安时 法带来的累计误差，保证SOC精度在8%以内； 显示监测系统使用定制的linux2.6.24操作系统，界面采用QT4.62，上位机 软件也采用QT4.62进行开发，主要实现：标定程序，SOC估算程序，故障分 析子程序，信号监控与报警子程序，实时数据保存，数据和曲线显示，各开关 状态显示等功能； 由于从操作系统到开发环境都自行研发完成，所以可以方便的制作出客户需 要的介面，而且不存在版权问题。
电动汽车电池管理系统BMS知识培训课件
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。
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
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
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。
均衡系统的分类
新能源汽车技术培训-BMS电池管理系统培训
新能源汽车技术培训-
C. 单体电池均衡电流数据帧PGN65433（PF=0XFF，PS=0X99 ，ID=18FF99SA，SA为源地址） 发送周期：500ms 优先级：6 数据单位：0.1A/bit 数据偏移：0 BYTE 1：帧序号。 BYTE 2：单体电池均衡电流1。 BYTE 2：单体电池均衡电流2。 BYTE 2：单体电池均衡电流3。 BYTE 2：单体电池均衡电流4。 BYTE 2：单体电池均衡电流5。 BYTE 2：单体电池均衡电流6。 BYTE 8：保留。
BYTE 5：启动均衡压差；单位：0.01V/bit；偏移：0。 BYTE 6-7：截止均衡电压；单位：0.01V/bit；偏移：0。 BYTE 8：保留。
均衡控制位定义：
bit8 bit7 bit6
保留
保留
保留
bit5
保留
bit4
保留
bit3 bit2 bit1
放电均衡 充电均衡 均衡总允许
新能源汽车技术培训-BMS电池管理系统培训
新能源汽车技术培训-BMS电池管理系统培训
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B.单体电池温度数据帧PGN65432（PF=0XFF，PS=0X98 ，ID=18FF99SA，SA为源地址） 发送周期：500ms 优先级：6 数据单位：1℃/bit 数据偏移：-40℃ BYTE 1：帧序号。 BYTE 2：单体电池温度1。 BYTE 3：单体电池温度2。 BYTE 4：单体电池温度3。 BYTE 5：单体电池温度4。 BYTE 6：单体电池温度5。 BYTE 7：单体电池温度6。 BYTE 8：单体电池保留。
新能源汽车技术培训-BMS电池管理系统培训
新能源汽车技术培训-
电池管理系统BMS课件
电池管理系统BMS课件
《规划》明确了： 立足于自主创新， 掌握握核心技术
当前衣顿和艾里逊的系统 不仅仅是对自主创新的巨大冲击； ——创新环境面临挑战
更重要的是对新能源战略的战略目标的挑战 —能否取得主导权 —自主的技术路线。
电池管理系统BMS课件
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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。
电池管理系统BMS课件
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：
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；
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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
输入电阻
基
寄
准
生
漂 移
不可识别
电 阻
污染
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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）
电动汽车蓄电池管理系统 （BMS）
电池管理系统BMS课件
一、对蓄电池管理系统的理解
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背景和目的
不均衡性是蓄电池的基本属性
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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）
2024年动力电池管理系统(BMS)市场分析现状
2024年动力电池管理系统（BMS）市场分析现状一、市场概述动力电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是一种用于监控、控制和保护电动车辆、电池储能系统中电池性能的系统。
随着电动汽车的快速发展，BMS市场也逐渐兴起。
本文将对动力电池管理系统（BMS）市场的现状进行分析。
二、市场规模根据研究机构的数据，2019年全球动力电池管理系统市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将增长至XX亿美元。
这一市场的增长主要受电动汽车产量的增加以及对电池性能管理需求的增加驱动。
三、市场驱动因素1. 政策支持各国政府积极推动电动汽车的发展，通过制定一系列的政策来鼓励电动汽车的生产和消费。
这些政策的实施为动力电池管理系统市场提供了良好的发展机遇。
2. 电动汽车产量增长电动汽车的产量在过去几年呈现出快速增长的趋势，尤其是中国市场。
随着电动汽车的普及程度越来越高，对电池性能管理的需求也越来越迫切，推动了BMS市场的发展。
3. 电池安全性需求电动汽车的电池具有一定的安全风险，因此对电池的安全性管理要求也日益严格。
BMS系统可以实时监测电池的温度、电压、电流等参数，并采取相应的措施来保护电池的安全，满足市场对电池安全性能的需求。
四、市场竞争格局目前，全球动力电池管理系统市场竞争激烈，国内外企业均有参与。
国外企业如TESLA、LG Chem等在技术研发上占据领先地位，而国内企业如宁德时代、比亚迪等则在市场份额方面处于较优势。
不过，国内企业正在加大技术研发力度，力图在技术上迎头赶上。
五、市场前景展望随着电动汽车产量的进一步增长以及对电池性能管理需求的不断提高，动力电池管理系统（BMS）市场有望继续保持快速增长。
同时，随着技术的不断进步，BMS的功能将进一步丰富，包括电池的预测性维护、电池寿命预测等。
未来，BMS将成为电动汽车行业中不可或缺的关键技术之一。
六、总结动力电池管理系统（BMS）市场在电动汽车快速发展的推动下，呈现出快速增长的趋势。
动力电池管理系统（BMS）基础（一）
动力电池管理系统（BMS）基础（一）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”，是电动汽车动力电池系统的重要组成部分。
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。
BMS对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。
电池管理系统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。
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。
在展望新能源汽车快速发展的同时，我们必须清楚地认识到，技术的发展才是行业发展的基础，而稳定、高效、安全、可靠的产品就是技术的体现。
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？BMS由各类传感器、执行器、控制器以及信号线等组成，为满足相关的标准或规范，电池管理系统BMS应该具有以下功能作用。
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(Stateof Charge，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，实时采集动力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。
动力电池的电池管理系统(BMS)简介
动力电池的电池管理系统（BMS）简介动力电池是电动车等电动设备的重要组成部分，其中电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）扮演着至关重要的角色。
BMS的作用是有效监控和管理动力电池的状态，确保其在充电、放电和储存过程中的安全性和性能表现。
本文将对动力电池BMS的基本原理、功能和应用进行简要介绍。
一、动力电池BMS的基本原理动力电池BMS是一种集成电子系统，由控制器、传感器、通信模块和电源电路等组成。
其基本原理是通过传感器对动力电池的电压、电流、温度和其他关键参数进行实时监测，并将监测到的数据传输给控制器。
控制器利用这些数据对电池的状态进行评估，然后根据需要采取相应的控制措施，以确保电池在安全范围内运行。
二、动力电池BMS的功能1. 电池状态监测：BMS能够对电池的电压、电流、温度和电池容量等关键参数进行实时监测，及时发现和报告异常情况。
2. 充电管理：BMS能够根据电池的状态实时调节充电功率和充电电流，以确保电池在最佳充电状态下进行充电，延长电池寿命。
3. 放电管理：BMS能够监测电池的电流和负载情况，并根据需求动态调整输出功率，以确保电池在放电过程中的安全性和性能表现。
4. 温度管理：BMS能够监测电池的温度，并根据温度变化调节电池的工作状态，防止电池过热或过冷，提高电池的寿命和性能。
5. 安全保护：BMS能够监测和控制电池的工作状态，当电池发生过放、过充、短路和过温等危险情况时，能及时采取措施进行保护，以避免安全事故的发生。
三、动力电池BMS的应用动力电池BMS广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、电动自行车和储能系统等领域。
在电动汽车中，BMS不仅起到了对电池进行管理和保护的作用，还能提高整个车辆的能源利用效率和续航里程。
综上所述，动力电池BMS是动力电池系统中的重要组成部分，通过监测和管理电池的状态，确保其在不同工作状态下的安全性和性能表现。
随着电动交通的快速发展，BMS技术也在不断进步和完善，为电动车辆行驶的安全性和可靠性提供了重要保障。
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。
动力电池管理系统（BMS）基础（三）
动力电池管理系统（BMS）基础（三）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℃。
当温度过高时，会给电池的寿命造成不利影响。
当温度高至一定程度，则可能造成安全问题。
如下图所示中，当温度为90~120℃时，SEI 膜将开始放热分解，而一些电解质体系会在较低温度下分解约69℃。
当温度超过120℃，SEI 膜分解后无法保护负碳电极，使得负极与有机电解质直接反应，产生可燃气体。
当温度为130 ℃，隔膜将开始熔化并关闭离子通道，使得电池的正负极暂时没有电流流动。
当温度升高时，正极材料开始分解（LiCoO 2 开始分解约在150 ℃，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在约160 ℃，LiNixCoyMnzO2 在约210℃，LiMn2O4 在约265℃，LiFePO4在约310℃）并产生氧气。
电池管理系统BMS基础ppt课件
流，SOC低，绝缘漏电，继电器故障，BMS硬件故障，通信故障等。
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电池选型：
电池类型： 磷酸铁锂，电压平台略低，电池安全性高，不会爆炸； 三元电池，电压平台高，能量密度更大，但安全性相对差 一点，会爆炸。 电池外形： 圆柱形，单个容量较小，需要很多个电池来构成电池组， 成组较麻烦； 塑壳方形，容量大，便于成组，但散热性不好； 软包，容量略低，散热性好，重量轻，需要通过焊接或夹 具来进行成组。
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控制功能：通过继电器控制电池组的充电、放电；电池组的 BMS与充电机相互交互，保证充电过程始终在安全状态下进行， 充电方式包括了快充与慢充两种方式。 由于单体电池存在制造不一致性和使用不一致性，而不一致 性会显著降低电池组的使用效率。均衡的目的就是为了提高 电池的一致性，从而提高电池组的使用效率。 由于过高或过低的温度都会加速电池老化，减少其寿命，热 管理的目的就是保证电池在合理的温度范围内工作。
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状态估计： 估计电池组的剩余电量 (SOC) 、最大充放电功率
(SOP)、健康状态(SOH)或剩余寿命等
必要性：
实时估计SOC，一方面是为了告诉驾驶员车辆的剩余里程。另 一方面作为其他决策的输入变量。 SOP体现了电池组实时的功率能力，整车控制器会根据这一参 数来限制电机的功率。如果不进行限制，电池会被过充或过 放，影响其寿命。 SOH体现了电池组剩余寿命，对于纯电动车，一般认为当电池 的实际容量下降到额定容量的80%之后，SOH就下降为0，此时 的电池组已不适合作为车载动力电池。对于混合动力汽车， 还会考虑内阻上升的影响。
电池管理系统 (Battery management system, BMS) 概述
电动汽车电池管理系统（ BMS ）是连接车载动力电池和电动 汽车的重要桥梁，其作用是监控电池的状态，管理电池的充放电， 提高电池的使用效率，防止电池出现过充和过放，延长电池的使用 寿命等。
电池管理系统(BMS)
电池管理系统（BMS）电池管理系统（BMS）概述电池管理系统（BMS）为一套保护动力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。
恒润科技作为国内优质的动力系统供应商，在控制系统开发方面拥有雄厚的实力和丰富的经验，可以为客户在电池管理系统开发方面提供优质的工程和配套服务。
BMS 的硬件拓扑BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。
集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面，比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合，可以显著的降低系统成本。
分布式是将BMS 的主控板和从控板分开，甚至把低压和高压的部分分开，以增加系统配置的灵活性，适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。
恒润科技可以提供上述集中式或分布式的各种BMS 硬件方案。
BMS 的状态估算及均衡控制针对电池在制造、使用过程中的不一致性，以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化，恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法，实现对电池全生命周期的高精度状态估算。
经测算，针对三元锂电池，常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达最大2%，平均估算偏差1%。
同时针对电池单体间的不一致性，使用基于剩余充电电量一致等均衡策略，最大程度的挥电池的最大能效。
电池内短路的快速识别电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因，是目前电池安全领域的国际难题，可导致灾难性后果。
电池内短路无法从根本上杜绝，目前一般是通过长时间（2 周以上）的搁置观察以期早期发现问题。
在电池的内短路识别方面，恒润科技拥有10 余项世界范围内领先的专利及专利许可。
利用对称环形电路拓扑结构（SLCT）及相关算法，可以在极短时间内（5 分钟内）对多节电池单体进行批量内短路检测，能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。
这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本，提高电池生产及使用过程的安全性。
新能源汽车07 电池管理系统BMS
电流监测（主控模块）
1个（动力电池正、动力电池负）：霍尔传感器
绝缘检测（主控模块）
动力电池正与车身 动力电池负与车身 绝缘监测电阻、漏电传感器500Ω/V、 100Ω/V
高压互锁（主控模块）
在高压电缆连接插头处设计互锁开关 保证在高压上电系统的完整性、运行过程中断开启动安全保护， 防止带电插拔对高压部件的拉弧损坏
电
历
池 信 息 显 示
信 息 交 互
史 信 息 存 储
电池管理 系统
动力电池基础知识
检测单体电池电压（e5 13个分控模块）
每个单体电池运行状态、根据电压差判断差异性、累积获取总电压 （e5 192个，EV200 91个）
电池包总电压（主控模块）
SOC计算参考、监测接触器状态
温度测量（分控模块）
电池管理 系统
-数据采集
动力电池基础知识
SOC（State of Charge）
• 由于电池不一致性、放电电流、温度、传感器精度、历史状态不确定性、算法精度、SOC评估精度困难 • 剩余电量/额定容量的百分比 • 仪表显示SOC和续航里程（基于温度、电压、电流计算） • 安培时间积分法、开路电压法、负载电压法、卡尔曼滤波法、模糊推理、神经网络
热管理功能
• 热管理主要包括确定电池最优工作温度范围、电池热场计算及温度预测、传热介质选择、热管理系统散热结构设计 和风机预测稳点的选择。确保电池工作在适当的温度范围内和降低各个电池模块之间的温度差异。
均衡控制功能
均衡控制分为主动均衡与被动均衡。
• 主动均衡是对电池组在充电、放电或者放置过程中，电池单体之间产生的容量或电压差异性进行均衡，来消除电池 内部产生的各种不一致性。
电池储能系统基础认知培训(电池、PCS、BMS)
PCS拓扑介绍（4）
其他混合式拓扑结构
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PCS具体功能描述
1 . 在并网模式、孤岛模式间进行切换，并控制两种模式下的充放电 2 . 通过控制实现储能系统的四象限运行，为系统提供双向可控的有功、
无功功率，实现系统有功、无功功率平衡 3 . 实现系统高级应用功能，如黑启动、削峰填谷、功率平滑、低电压穿
磷酸铁锂（C A T L、比亚迪、天津力神珠海银通） 钛酸锂（珠海银隆、微宏动力）
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PCS能量转换系统
Ø P C S 与电力系统：P C S 由 D C /A C 双向变流器、控制单元等构成，根 据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对 电网有功功率及无功功率的调节，在无电网情况下可以直接为交流负 荷供电；
基于链式结构高压拓扑
Ø 无变压器，效率更高：PCS的变换效率要达到98%以上，如果要达 到98%以上，就不能有变压器，因为变压器本身要消掉1.5%
Ø 拓扑结构与链式SVG类似
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两电平PCS系统拓扑结构
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级联H桥PCS系统构成
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两电平及级联H桥PCS对比
两电平储能PCS
级联H桥PCS
单机容量
储能项目商业化
2018年国内多个电网侧和用户侧储能项目相继投产，储能也逐渐从示范项目向 商业化过渡，尤其是531光伏新政发布以来，储能更是被寄予了厚望 最大的亮点是电网侧储能的应用，具体表现在示范的项目越来越多，示范的规 模也越来越大
储能产业技术
大容量储能项目屡破新高，级联型高压储能商业化项目正式投运等，都将进一 步带动储能行业技术不断进步，促进储能系统的安全性技术研究及可靠性应用
储能产业政策
多地相继出台有关火电机组调频、调峰应用的相关奖励与补偿政策，进一步打 开储能在火电领域的调频调峰市场，如南方能监局发布了《南方区域电化学储 能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)》 新能源领域储能发展的积极信号已经出现，12月28日，国家能源局西北监管局 日前印发了《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》及《西北区域并网发电 厂辅助服务管理实施细则》，新版两个细则将于2019年1月1日正式执行
动力电池管理系统的核心功能解析
动力电池管理系统的核心功能解析
动力电池管理系统（BMS）是电动汽车关键的部件之一，其核心功能不仅仅是监控电池的状态，更是保障电池的安全可靠运行。
本文将深入解析动力电池管理系统的核心功能，带您了解其重要作用。
1.电池状态监测与均衡
动力电池管理系统通过监测电池的电压、温度、电流等参数，实时掌握电池状态，确保电池工作在安全范围内，并通过均衡功能，调节各单体电池的充放电状态，延长电池的使用寿命。
2.温度管理与热散热
BMS会根据电池温度情况实施热管理策略，包括控制散热风扇、启动
冷却循环等方式，保持电池处于适宜的工作温度范围，提高电池效率和安全性。
3.充放电控制与保护
BMS负责控制电池的充放电过程，确保充电过程稳定、快速，避免过
充过放，同时实施过压、过流、短路等多重保护措施，保障电池和整车安全。
4.能量管理与效率优化
通过对电池能量的管理和优化，BMS可以提高整车的续航里程和系统
效率，根据行驶需求智能调节能量输出，实现最佳动力输出效果。
5.故障诊断与预警
动力电池管理系统能够自动诊断和识别电池故障，及时发出预警信息，并提供准确的故障诊断报告，帮助维修人员快速定位并修复问题，确保车辆安全可靠运行。
动力电池管理系统作为电动汽车的“大脑”，承担着电池安全、寿命和性能的重要保障责任。
各项核心功能的协同作用，使BMS在电动汽车行业扮演着至关重要的角色，为用户提供更安全、可靠、高效的驾驶体验。
希望通过本文对动力电池管理系统的核心功能解析，让读者更深入了解BMS的作用及重要性，为推动电动汽车技术发展和普及贡献一份力量。
新能源电动汽车之电池管理系统基础知识培训
电池管理系统基础知识培训
前言/PREFACE
在电动汽车中，电池管理系统是其中不可或缺的重要组成部分，它对 电动汽车的续航里程、加速能力、和最大爬坡度都会产生直接的影响，由 于蓄电池特性高度的非线性、结构的特殊性，故容易导致电池寿命的缩短 以致损坏。所以电池管理系统是电动汽车的必备重要组成部分，所以电池 管理系统是电动汽车必要的组成部件，与电池系统、整车控制系统共同构 成电动汽车的三大核心技术。它能保护电动汽车电池的安全可靠使用，发 挥电池的能力和影响其使用寿命，通过一系列的管理和控制，从而保证了 电动汽车的整车运行
低压件上电完毕后，VCU发出高压上电命令给BMS，BMS执行高压上电命令，BMS控制器上电后检测交流CC信号为不使能状态发送给整车CAN， VCU进入驱动模式。BMS执行高压上电顺序为主负继电器→ 预充继电器→ 主正继电器→ 断开预充继电器；然后BMS发送上电完成指令给VCU， 然后VCU吸合DCDC、MCU使能信号驱动上电完成。
管理由电池模组组成的电池包，负责采集电池包的单体电压、温度、热管理、均衡管理、报警、及信息的通 讯上传至BCU；
LDM:漏电模块检测
检测电池组的总正、总负及所有的电池极柱对电池箱体的绝缘电阻，并判断电池组是否漏电，并发送信息至 BCU对电池组进行保护；
HALL：霍尔电流传感器
负责采集电池组的充电、放电、回馈、巡航的电流； 线束：负责连接整个管理系统各组件，内部连接BMU和电池，BMU和BCU，外部BCU和整车和充电设备，完成 BMS具有的检测、控制、供电、通讯功能；
PDU:强电控制单元、高压箱
高压在汽车上我们定义超过直流电压60V的为高压的范畴，针对绝缘和耐压都会有相应的设计要求。一般的电 动大巴车高压箱通常将充电继电器、放电继电器、保险丝、MSD、油泵、气泵、转向助力、空调等的保险回路置 于高压箱内，大部分高压箱集成了BMS的BCU模块，并在高压箱外壳上安装高压及通讯连接器，以方便安装及维护， 而乘用车的高压箱存在形式一般在电池PACK箱体内；
电池管理系统BMS知识讲座
电池第一类不一致性
#2
实际容量
100AH
#3
实际容量
105AH
第一类不一致性：电池自身容量的 差异导致的不一致性。第一类不一 致性由电池生产制造工艺不完善导 致，同一批次电池容量有一定的离 散性。
假设#1, #2 和 #3三支100AH串联电 池的实际容量分别为95AH, 100AH, 105AH, 即存在第一类不一致性，容 量差异为10AH; 三支电池的初始电 量为均为 60AH, 此情况下纯粹由第 一类不一致性导致的SOC最大差异将 为9%（充放电末端达到最大值）， SOC最小差异为5%左右。
实例：GENASUN GLD， Elithion Lithiumate BMS。
BMS拓扑结构---Centralized
定义：电压、温度采集以 及均衡等所有功能均由主 控完成（无从控），主控 与电池无总线通信，直接 导线相连。
优点：设计、构造简单。 缺点：连线长、连线多，
可靠性不高，管理电池数 量不能太多。 实例： Flex BMS48 ， JustPower BMS 系列某 产品（BattMind C series） 。
如何解决电池存在的不一致性
BMS可以通过均衡功能解决电池组使用过程 中 存在的第一类不一致性和第二类不一致 性。
均衡分为主动均衡和被动均衡。被动均衡 以电阻能耗法为代表，该方法可以实现充 电均衡。主动均衡DC/DC变换器为代表，基 于此主动均衡又可以分为以下四种方式， 每种方式均可以实现充电均衡和放电均衡 ：
SoH = (measured capacity) /(rated capacity) 1 > SoH > 0 A battery is at its end of lifetime at SoH of 0.8 . (Energy Institute Battery Research Group)
电动汽车电池管理系统BMSppt
05
电池管理系统优化与改进 建议
提通过智能充电和放电策略，避免电池过度 充电和过度放电，从而延长电池使用寿命 。
电池安全防护
采用先进的电池安全技术，如热管理、过 载保护和短路保护等，确保电池在使用过 程中不受损害。
电池热管理技术通过使用散热器、冷却系统等设备，控制电池的温度和散热效果。这有助于保证电池 的安全性和稳定性，避免电池因过热而发生燃烧或爆炸等危险。
03
电池管理系统硬件设计
硬件架构设计
01
分布式电池管理系 统
采用分布式架构，由主控制器和 多个子控制器组成，实现数据共 享和协同控制。
02
中央集中式电池管 理系统
电池能量管理技术
总结词
电池能量管理技术是优化电池使用效率和使用寿命的关键技术。
详细描述
电池能量管理技术通过控制电池的充电和放电过程，优化电池的使用效率和使用寿命。这包括避免电池过充和 过放，以及合理分配和管理电池的能量。
电池热管理技术
总结词
电池热管理技术是控制电池温度和保证电池安全的关键技术。
详细描述
采用中央控制器，对电池组进行 集中管理和控制，实现高效管理 和维护。
03
混合式电池管理系 统
结合分布式和中央集中式架构， 实现数据共享、协同控制和高效 管理。
传感器选型与设计
温度传感器
监测电池温度，确保电池在适宜的温度范 围内工作。
电流传感器
监测电池电流，计算电池的能量消耗和充 电状态。
电压传感器
BMS的主要功能包括监测电池状态、控制电池充电、管理电池放电、保护电池安 全等。
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模块的控制信息作必要的控制响应目前一般意义上的BMS是指狭义的电池管理概念。充电管
理由充电器实现。低端产品一般通过电池端来实现，充电器通过电池电压来判定是否采用
恒流充电/恒压充电，涓流充电，浮充等。现今主流则通过充电协议由电池管理系统通过
CAN线对充电机做出指令。放电管理和负载管理由电池管理的上层主控模块根据电池管理提
电主要受负载的大小影响，负载大小的调整一般在更高级别的管理层面去调节，而不是有
电池管理系统根据电池自身情况来调整。电池管理仅仅监测电池状态，以及电池中各个
CELL的状态，并根据其状态对电池及其内部部件做适当的控制调整等。电池管理并不对电
池外的其他部件作控制，仅提供通讯的数据状态告知功能。但是电池管理可接收上层主控
大纲
1.电池管理系统概述 2.电池管理系统的组成 3.磷酸锂电池的一些性能参数 4.电池管理系统技术要点 5.电池管理系统主要合作的厂家 6.主要厂家的电池管理系统使用简介及应用案例 7.管理系统设计硬件要求 8.管理系统一些控制方案和解决方案 9CK基础培训
前言
上章介绍了电池组保护系统中的保护板。 保护板的基本功能就是保护电池组不过充 过放。但实际运用中纯粹的保护电池组过 充过放的保护板已不能满足使用需求，电 池管理系统孕育而生。
本文就管理系统的一些基本功能及个人对 管理系统的一些理解进行讲解。由于个人 知识面的匮乏错误之处在所难免请批评指 正！
上产生的电压降.电动势由电极和电解质材料特性决定,电极的过电位与材料 活性、荷电状态和工况有关.在后文管理系统主要技术要点中的《电压管理》 有详细介绍。
2 内阻 电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源,其内部阻抗等效为电
压源内阻,内阻大小决定了电池的使用效率.电池内阻包括欧姆电阻和极化电 阻两部分,欧姆电阻不随激励信号频率变化,又称交流电阻,在同一充放电周期 内,欧姆电阻除温升影响外变化很小.极化电阻由电池电化学特性对外部充放 电表现出的抵抗反应产生,与电池荷电、充放强度、材料活性都有关.同批电 池,内阻过大或过小者都不正常,内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路,内 阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减,内阻变化可以作为电池 裂化的充分性参考依据之一.
电池管理就涉及的范围而言可以分为广义和狭义两个方面来论述。广义的电池管
理可以涉及到电池的充电，以及负载放电这一块，以提高电池性能为目的，协调充电和放
电，在适当情况下可以调整充放电速度。相当于一个系统的电源管理和能源管理部分。比
较典型的应用是，混合动力电动车的电池管理。由于混合动力车的能源供给不仅仅是电池
3 温升 电池温升定义为电池内部温度与环境温度的差值.多数锂电池充电时属吸
热反应,放电时为放热反应,两者都包含内阻热耗.充电初期,极化电阻最小,吸 热反应处于主导地位,电池温升可能出现负值,充电后期,阻抗增大,释热多于 吸热,温升增加,过充时,随不可逆反应的出现,逸出气体,内压、温升升高,直 到变形、爆裂.
，还有其他能源，因此可以根据 电池的实际情况安排电池的充放电速度，以及能量供给比
例。狭义的电池管理仅仅是管理电池的各项状态及参数，并提供必要的数据通讯功能。它
不涉及到充电管理和放电管理。这比较适合“电池管理”这个词。由于电池的充电受充电
器的供电能力，电压等限制，属于电池管理的外延，不受电池管理操控；同样，电池的放
通讯线束：主从通讯线（包含各模块间的 转接通讯线）、外部CAN线、屏通讯线、 485通讯线、GPRS通讯天线、数据下载线、 上位机通讯线。
功能线束：管理系统电源线、继电器控制 线、风扇线、均衡线（一般与电压采集线 绞在一起）。
管理系统的基本组成
周边配件：接触器（继电器）、霍尔电流 传感器、分流器、DC电源（适配电池组、 DC/DC）、风扇、加热带、电磁阀、储存卡、 SIM卡、温感探头、温度开关、地址码修改 器、滤波器、各类开关、各类固定用配件。
4 内压 电池内部压力,由于电池内部反应逸出气体导致气压增大,气压过大将撑破
壳体和发生爆裂,基于安全考虑,一方面锂电池都设计了单向的防爆阀门,一方 面用塑壳制造.析气反应常伴随着不可逆反应,也就意味着活性物质的损失、 电池容量的下降,无析气、小温升充放电是最理想的.
电池管理系统与电池紧密结合在一起，对电池的电压、电流温度进行时刻检测，同时还进 行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOC/SOH 状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及 算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载控制器、电机控制器、能量 控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。
软件：软件是现阶段管理系统最核心的部 分，也是最难的一部分。主要包含主机运 行程序包、从模块程序、上位机软件、后 台监控程序、屏程序、各类协议。
磷酸铁锂电池主要性能参数
电池管理系统用于管理电池，需要理解电池管理系统，首先需要了解磷酸铁 力动力电池（我公司只生产磷酸铁锂电池）的性能参数。
1 电压 开路电压=电动势+电极过电位,工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗
显示模块：各个厂家会根据客户需求提供不同外观及功能 的显示屏。有非触摸的单显示屏，有触摸式的提供部分权 限的显示屏，也有触摸式提供绝大部分更改权限的功能显 示屏。也有厂家会将显示屏与主机组合在一起如科列的一 体机。
2.管理系统的基本组成
采集线束：包含电压采集线束、电流采集 线束（霍尔线或分流器采集线）、绝缘采 集线束、温度采集线束（包含温感头）
供的信息作必要的调整。
管理系统的基本组成
主机、采集模块、显示模块、采集线束、通讯线束、功能 线束、周边配件、软件。
主机：相当于台式电脑的主机，它接收采集模块的采集信 息，进行分析处理、储存、发送、发出指令。
采集模块：有电压采集模块、电流采集模块、温度采集模 块、绝缘采集模块。各个BMS厂家会根据其自身的条件及 对应客户的需求将这些采集模块进行糅合，很多时候会将 所有所需的采集模块与主机组合在一起，成为一体机。