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BMS电池管理系统框架简介

北极星储能网  来源:熊猫硬件    2019/6/13 9:21:10  我要投稿  

北极星储能网讯:BMS是电动汽车电池管理系统是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。BMS实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,与外部设备如整车控制器交换信息,解决锂电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题。主要作用是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。通俗的讲,就是一套管理、控制、使用电池组的系统。

本文来源:熊猫硬件 微信公众号 ID:xiongmaoyingjian

1.什么是BMS?

锂离子电池使用范围受限;

对于锂离子电池,其理想的工作范围受限很大,并不宽泛.因此,锂离子电池在应用过程中必须进行管理,尤其在动力电池的应用场景下.

2.安全问题

Distortion 变形

Swelling 鼓胀

Flaming 着火

Explosion 爆炸

过压(过充)、过流和过温,会给锂离子电池带来一系列的安全隐患。

3.性能管理

锂电池电池的外特性表现与其自身的状态( SOC/SOH/温度)及环境温度有很大的关系。

20190613_091509_009.jpg

4.寿命

Temperature factor 环境因素

Voltage factor (SOC & ∆SOC) 电压因素(SOC窗口)

Current factor 电流因素

高SOC及高温环境下,会加剧电池不可逆的容量损失

5.一致性

Capacity 容量

Impedance 阻抗

Self-disge rate 自放电率

20190613_091509_010.jpg

要求电池包内所有的电芯完全一致是几乎不可能的事情,这就意味着各电芯间会存在着不一致的工作条件(内阻/发热量/SOC区间)及不同的老化率,所以需要均衡管理。

BMS主要任务是什么?

BMS主要任务:

电池状态监测

电池状态分析

电池安全保护

能量控制管理

电池信息管理

……

20190613_091509_011.jpg

BMS需要避免动力电的超范围滥用,保证动力电池安全可靠、高效及长寿命的运行。

1.BMS系统简介

1.1 BMS系统架构

一种典型BMS系统架构

20190613_091509_012.jpg

BMS系统架构

主从式BMS拓扑结构

20190613_091509_014.jpg

Local ECU layer

Management of 6-12 cells in a module

Communication via CAN or daisy-chain

Voltage monitor for every cells

Multi-points temperature monitor

Passive balance or active balancing

Function realization by MCU or ASIC

是否采用菊花链式通讯?


Advantages

No isolator for each LECU

Easy harness for system

Low cost

Disadvantages

EMI/EMC problem for vertical bus

Limited range

Break on daisy-chain cause the interruption of whole communication

两种方案成本对比

20190613_091509_016.jpg

原标题:​BMS(电池管理系统)第一课 —BMS系统框架简介

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