电池管理系统(BMS)基础

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《电池管理系统》课件

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电池管理系统(BMS)是一种用于监测、控制和保护电池的关键技术。本课 件将介绍BMS的作用、基本构成、功能模块、应用实例以及未来发展趋势。
一、介绍
1 什么是电池管理系统
(BMS)
2 BMS的作用
BMS能提供电池的状态监
3 BMS的应用领域
BMS广泛应用于电动汽车、
BMS是一种用于监测、控
1 智能化
未来BMS将更加智能化,能够自动识别和调 整系统参数。
3 安全
BMS的安全性将得到进一步提升,以保护电 池和设备的安全。
2 绿色化
BMS将更加注重节能和环保,提高电池的能 源效率。
4 高可靠性
BMS将变得更加可靠,能够提供更长的使用 寿命和稳定的性能。
六、总结
BMS的重要性
BMS是电池系统中至关重要 的组成部分,确保电池的安 全和性能。
电池模块
由电池单体组成,负责存块
实时监测电池的电压、 电流、容量等参数, 以了解电池的工作状 态。
温度保护模块
监测电池的温度,当 温度过高时采取措施 以保护电池安全。
电压均衡模块
平衡电池组中各个单 体的电压,确保电池 组的性能和寿命。
充电限制模块
控制充电器的输出功 率,以避免充电过程 中电池过热或过压。
四、BMS的应用实例
电动汽车
BMS在电动汽车中起到监测电池状态、控制充放电 等关键作用。
无人机
BMS确保无人机的电池安全,并监测电池的状态。
储能系统
BMS用于监测和控制储能系统中的电池,以提高能 源利用效率。
通信基站
BMS在通信基站中维护电池的性能,以确保通信设 备的稳定运行。
五、BMS的发展趋势

电池管理系统的基本工作原理

电池管理系统的基本工作原理

电池管理系统的基本工作原理
电池管理系统(Battery Management System,BMS)是一种用于管理和监控电池的电子系统,其基本工作原理如下:
1. 电池监测:BMS 通过传感器监测电池的电压、电流、温度等参数,实时获取电池的状态信息。

2. 数据采集与处理:BMS 收集电池的监测数据,并对数据进行分析和处理,以判断电池的健康状态、剩余电量、充电状态等。

3. 电池均衡:BMS 可以对电池组内的各个单体电池进行均衡,以确保每个电池的电压和容量保持在相对一致的水平,延长电池组的使用寿命。

4. 充电管理:BMS 可根据电池的状态和充电需求,控制充电器的输出电流和电压,实现对电池的智能充电管理,避免过充或欠充。

5. 放电管理:BMS 可根据电池的剩余电量和负载需求,控制电池的放电电流,确保电池在安全范围内放电,防止过放。

6. 故障诊断与保护:BMS 可以实时监测电池的工作状态,当发现电池出现过压、欠压、过温等异常情况时,及时采取相应的保护措施,以确保电池和设备的安全。

7. 通信功能:BMS 与车辆的其他控制单元进行通信,共享电池的状态信息,以便车辆系统进行能量管理和优化。

总之,BMS 的主要目标是确保电池在安全、可靠的状态下运行,延长电池寿命,提高电池性能,并为用户提供准确的电池状态信息。

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。

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。

电池储能系统基础认知培训(电池、PCS、BMS)

电池储能系统基础认知培训(电池、PCS、BMS)
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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

新能源电动汽车BMS电池管理系统基本知识

 新能源电动汽车BMS电池管理系统基本知识

第一章磷酸铁锂电池1、锂电池电极材料和特点锂离子电池主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。

正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能。

目前锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外少数有采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2) ,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。

新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。

采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池,其主要特点是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸、工作温度范围宽、对环境无污染。

市场现有动力电池特性比较2、锂电池内部结构和特点LiFePO4电池的内部结构如右图所示。

左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接;中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过;右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。

电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。

3、电芯四重安全保护设计A.断装置,当内压产生时, 正极极耳拉断B.负极极耳与钢壳接触点有熔断装置C.钢管将底部内压稳定可靠导通至盖帽达到1.8Mpa时,安全阀会打开,气体排出,避免爆炸风险D.安全开启后电解液喷出,安全气囊向外膨胀,降低内压,隔绝空气接触4、电池组成型结构和特点组合时采用PCB板加保险丝保护一旦某点故障,保险丝工作故障电池断路,其他电池正常工作,安全性极高;设计用带保险丝的PCB 板,对单体电池逐一进行保护,组合时也采用PCB 板加保险丝保护,一旦某点故障,保险丝工作,故障电池断路,其它电池正常工作,安全性极高,此故障电池断路不影响其他单元电池正常工作(如上图)矩阵式串并联连接,立体对角汇流,纵向过流,横向均衡与保护按八个一致要求筛选电芯容量一致恒流比一致电压一致带电量一致內阻一致自放电一致批次一致放电平台一致所有电池在同一条件下充放电,使不会造成电池反击及寿命短的问题!AB 线短内阻小、AC 线长内阻较大;导致AB 处电池充电先满、放电先完导致AC 处电池放电后满、放电后完成组技术特点4、电池组箱体设计准则防水防尘防热防冻防震防漏电防短路第二章BMS系统电池管理系统主要由功能模块(主机模块、采集模块、显示屏模块)和附件(线束、霍尔、直流继电器、主控箱等)组成,完成对动力电池的管理和应用.2.1 BMS主机模块介绍2.1.1 主机模块概述主机模块主要实现对电池组运行状态及各种参数的监测与控制,如电池组电压、电流、电池箱温度、SOC预测和参数设置等功能.2.1.2 主机模块功能指标Ⅰ. 电池组电压计算与控制接收采集模块上传的电池组的所有单体电压,计算电池总电压并能够选出电池组的最高单节电池电压及序号和最低单节电池电压及序号,并控制显示屏按要求显示,同时可以通过专用CAN 口上传到汽车仪表总线。

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(电池管理系统)是一种用于监控、控制和保护电池的系统。

它在电池充放电过程中起到关键作用,确保电池的安全和性能。

本文将介绍BMS的基础工作原理和设计知识。

第一段:BMS的基础工作原理BMS的基础工作原理是通过监测电池的状态和参数来保护电池并确保其正常运行。

BMS通常包括电池管理单元(BMU)和电池保护单元(BPU)。

BMU负责监测电池的电压、电流、温度等参数,并将这些数据发送给BPU。

BPU根据接收到的数据来判断电池是否处于安全状态,并采取相应的措施,如断开电池电路或发送警报信号。

第二段:BMS的设计要考虑的因素在设计BMS时,需要考虑以下因素:电池类型、电池容量、工作环境和应用需求。

不同类型的电池有不同的充放电特性和保护要求,因此BMS的设计需要根据电池类型进行调整。

电池容量决定了BMS的计算和监测能力,较大容量的电池需要更强大的BMS来管理。

工作环境的温度、湿度等因素也会对BMS的设计产生影响,因为这些因素会影响电池的性能和寿命。

最后,BMS的设计还需要考虑应用需求,如是否需要远程监控和控制功能。

第三段:BMS的主要功能BMS的主要功能包括电池状态监测、电池均衡、温度管理和故障保护。

电池状态监测是BMS的核心功能,通过监测电池的电压、电流和SOC(State of Charge)等参数来评估电池的健康状态。

电池均衡是指通过调整电池组中每个单体的充放电状态,使各个单体之间的电压保持平衡,以延长电池寿命。

温度管理是通过监测电池的温度来控制电池的工作温度范围,以保证电池的安全性和性能。

故障保护是BMS的最后一道防线,它可以监测电池的短路、过充、过放等故障,并采取相应的措施来保护电池。

第四段:BMS的设计考虑在设计BMS时,需要考虑以下几个方面:硬件设计、软件设计和安全性。

硬件设计包括选择适合的传感器、电路设计和布局设计等。

软件设计包括BMS的算法设计、数据处理和通信协议等。

BMS系统简介

BMS系统简介

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,这是电池管理系统有效运行的基础和 关键;
(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;
采用数字式温度传感器,把每个温度传感器的地线、数据线、电源线进行 合并,采用一根数据总线来进行通信,温度检测精度为1℃。 数据处理与SOC估算
承担了电池管理系统核心的计算工作,包括电池组的SOC,最高、最低温度, 最大、最小充放电功率,最大、最小充放电电流,最大、最小模块电压等数据 的分析计算。SOC的估算在安时计量方法的基础上,采用电池的OCV-SOC曲线 对SOC进行修正。
BMS的必要性
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。
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差异所引起来的。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!
序的标定与诊断,协调整车控制系统与MCU之间的通信 RS232收发模块:用于进行电池组管理系统状态监控、程
序的标定、参数的修正
主要技术要点
主回路控制模块 BMCU输出高低电平控制信号来控制驱动继电器闭合与断开,实现主回路继
电器的吸合与开启。串行互锁控制方式,提高控制可靠性。 电压采集
采用专用的电压采集芯片对单体电池电压进行模数转换后,通过光耦将数 字信号传至LMCU。单体电池电压的检测精度为5mV 温度采集

电池管理系统BMS

电池管理系统BMS
解: 过点 C 作属于 ▱ABCD 的直线CE, 即先过c'作c'e', e'取在a'b'上, 然后作出ce。 然后过点 p 作直线pq∥ce, 即pq∥ce、 p'q'∥c'e'。 直线 PQ 即为所求的水平线。
3.5.1 平行
3.5.1.2 两平面平行 两平面平行的几何条件: 若一个平面内有两条相交直线分别平行于另一平面上的两
电池管理系统BMS
三、蓄电池管理系统(BMS)结构
(2)分散式结构 通过对每个单体蓄电池进行采样、监控和计算,将计算或判断的结果发送到 BMS中心处理器或直接通过总线传输到整车控制系统。 优点:可分散安装,采集数据可就近处理,精度有保证; 缺点:灵活性差,维修麻烦。
3.5.1 平行
【例 3-2】 过点 P 作一条水平线, 使其平行于定平面 ▱ABCD,如图3-34所示。
电池管理系统BMS
三、蓄电池管理系统(BMS)结构
(3)放电模式 蓄电池管理系统监测到点火开关的高压上电信号(Key-ST信号)后,系统首先 闭合B-接触器,由于电动机是感性负载,为防止过大的电流冲击,B-接触器闭合 后即闭合预充接触器进入预充电状态;当预充两端电压达到母线电压的90%时, 立即闭合B+接触器并断开预充接触器进入放电模式。
流过温电电衡
保放保控控控
护保护制制制

管管管
理理理
电池信息管理
系电 电统池 池内历 信外史 息信信 显息息 示交存
互储
电池管理系统BMS
三、蓄电池管理系统(BMS)结构
1.BMS的结构形式 (1)集中式结构 通过对电池组基本信息进行采样,然后在BMS中心处理单元内进行数据处理、 计算、判断并进行相应的控制。 优点:计算灵活; 缺点:只能对电池组进行信号采集。

储能bms考试题库

储能bms考试题库

储能bms考试题库标题:储能BMS考试题库引言概述:储能电池管理系统(BMS)是储能系统的核心组成部分,它负责监控、控制和保护储能电池。

为了帮助从业人员更好地了解和掌握储能BMS的知识,储能BMS 考试题库应运而生。

本文将从五个大点详细阐述储能BMS考试题库的内容。

正文内容:1. 储能BMS基础知识1.1 储能电池种类:阐述不同类型的储能电池,如锂离子电池、铅酸电池等,介绍它们的特点和应用领域。

1.2 BMS基本原理:解释BMS的基本原理,包括电池参数监测、电池状态估计、电池保护和电池均衡等功能。

2. BMS硬件设计与实施2.1 BMS硬件设计要求:详细介绍BMS硬件设计的要求,包括电池监测电路、保护电路、通信接口等方面。

2.2 BMS硬件实施步骤:阐述BMS硬件实施的步骤,包括电池参数采集、保护电路设计、通信接口设计等过程。

3. BMS软件设计与开发3.1 BMS软件设计要求:详细介绍BMS软件设计的要求,包括电池参数估计算法、保护策略、通信协议等方面。

3.2 BMS软件开发流程:解释BMS软件开发的流程,包括需求分析、系统设计、编码实现、测试验证等步骤。

4. BMS系统应用与案例分析4.1 储能BMS在电动汽车中的应用:介绍储能BMS在电动汽车中的重要性和作用,以及相关的案例分析。

4.2 储能BMS在储能电站中的应用:阐述储能BMS在储能电站中的应用场景和优势,并给出相应的案例分析。

5. BMS故障诊断与维护5.1 BMS故障诊断方法:详细介绍BMS故障诊断的方法,包括故障检测、故障定位和故障判别等方面。

5.2 BMS维护与管理:阐述BMS的维护与管理方法,包括定期检查、数据分析和故障处理等步骤。

总结:综上所述,储能BMS考试题库涵盖了储能BMS的基础知识、硬件设计与实施、软件设计与开发、系统应用与案例分析以及故障诊断与维护等方面的内容。

通过学习和掌握这些知识,从业人员可以更好地理解和应用储能BMS技术,提升工作能力和水平。

新能源电动汽车之电池管理系统基础知识培训

新能源电动汽车之电池管理系统基础知识培训
新能源电动汽车
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

电池管理系统BMS知识讲座
95AH
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)

电池管理系统系统方案

电池管理系统系统方案

电池管理系统系统方案概述电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)是一种用于监测和控制电池组的设备,广泛应用于各种需要电池供电的领域,如电动汽车、太阳能储能系统和便携式电子设备等。

本文将介绍一个基础的电池管理系统的设计方案,旨在实现对电池组的状态监测、保护和数据采集等功能。

系统架构硬件部分电池管理系统的硬件部分包括传感器、采集模块、控制模块和通信模块等。

其中,传感器用于监测电池组的各种参数,如电压、电流、温度和SOC(State of Charge,即电池的剩余电量)。

采集模块负责将传感器采集到的数据进行处理和转换,然后传递给控制模块。

控制模块根据接收到的数据进行决策,并控制电池组的工作状态。

通信模块负责与外部设备进行数据交互。

软件部分电池管理系统的软件部分包括数据处理模块、决策模块和通信模块等。

数据处理模块负责将采集到的原始数据进行预处理和滤波,然后提取出有用的信息,如电池组的当前电量和健康状态。

决策模块根据提取出的信息进行决策,比如判断是否需要进行充电或放电操作,以及是否需要对电池组进行保护措施。

通信模块负责与其他系统进行数据交互。

功能需求1.电池状态监测:监测电池组的电压、电流、温度和SOC等参数,并及时提醒用户电池组的状态。

2.电池保护:当电池组的参数超出安全范围时,及时采取措施,如停止充电或放电,以保护电池组的安全。

3.充电控制:根据电池组的当前状态和用户的需求,合理控制充电过程,以延长电池组的寿命。

4.放电控制:根据电池组的当前状态和用户的需求,合理控制放电过程,以提供持续稳定的电源供应。

5.数据采集和存储:采集并存储电池组的各种参数,以便分析和评估电池组的性能和健康状况。

6.远程监控和管理:通过通信模块实现对电池组的远程监控和管理,方便用户随时获取电池组的状态。

技术选型1.传感器:选择高精度、低功耗的传感器,标准接口可与采集模块连接。

2.采集模块:选择高性能的微控制器,具备较大的存储空间和计算能力。

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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。
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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。
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故障诊断与预警:主要包括欠压、过压、高温、低温、过 必要性:
较低等级的故障预警能够提示驾驶员及时采取应对措施,如 SOC低,应及时充电。 当出现较高等级的故障时,如严重绝缘漏电 (<100Ω/V)时, 能够及时切断继电器,保证驾驶员或乘客处于安全状态。 故障码的保存,能够为后期车辆维护提供参考。
BCU
ห้องสมุดไป่ตู้BMU
BCU:Battery control unit BMU: Battery monitor unit
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监测功能:实时监测单体电池的温度、电压;电池组的总电
压、电流;电池包的绝缘状态。
必要性:
监测单体电压是为了防止出现过充过放;监测温度是为了防 止电池在过高或过低的温度下工作。 总电压、电流的监测,一方面是为了实时显示电池状态,另 一方面是为了计算电池组的状态,如剩余容量、最大充放电 功率等。 由于电动汽车上使用的电池组,电压高达几百伏,一旦出现 绝缘薄弱,造成漏电,十分危险,所以需要实时监测电池包 的绝缘状态。 GB/T 18384-2015 规定,绝缘电阻应满足:直 流电路>100Ω/V;交流电路>500Ω/V。
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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
均衡控制;电池包的热管理。
必要性:
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。
BMS
电池组 电动汽车
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BMS系统架构
主要分为包括数据监测模块、控制模块(包括继电器、均衡 和热管理)、状态估计模块、故障诊断模块,以及通信模块等。 通常分为集中式和分布式两种系统。分布式系统最为常见, 由一个主控制器(BCU)和多个从控制器(BMU)组成。
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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