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电池管理系统BMS功能解析!

发布时间:2022-06-26 19:11:56来源:

导读 大家好,小科来为大家解答以上问题。电池管理系统BMS功能解析!这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧! 解答:1、动力电池BMS的核心

大家好,小科来为大家解答以上问题。电池管理系统BMS功能解析!这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

解答:

1、 动力电池BMS的核心功能是采集电压、温度、电流、绝缘电阻、高压互锁状态等数据,然后分析数据状态和电池的使用环境,监测和控制电池系统的充放电过程,在保证电池安全的同时,最大限度地利用动力电池系统中储存的能量。

2、 根据功能,BMS可分为电池数据采集、电池状态分析、电池安全保护、电池系统能量管理与控制、数据通信与存储、故障诊断与管理等。

3、 1电池数据采集

4、 电池数据采集包括电压、温度、电流、绝缘电阻、高压联锁状态等数据的采集,可以为BMS提供电池系统的实时数据,为电池系统后续的状态分析、控制和保护提供依据。

5、 利用每个电池串的电压、电池系统内部的总电压Vbat和电池系统外部的总电压Vlink来收集电压。

6、 温度采集如下:电芯表面和极耳温度、液冷进出水温度、快充堆界面温度、BMS工作内部温度。

7、 电流采集主要通过分流器或霍尔电流传感器采集电池系统主电路的电流,通过安时积分等估算方法估算电池系统的状态。

8、 绝缘电阻主要采集电池系统总正极与箱体间的绝缘电阻,电池系统总负极与箱体间的绝缘电阻。

9、 高压联锁包括高压天线插入的联锁状态和MSD的联锁状态。

10、 2电池状态分析

11、 2.1动力电池系统充电状态(SOC)的估计

12、 SOC定义为电池剩余电量占电池容量的百分比,计算公式如下。

13、 2.2电池系统健康状态(SOH)的评估

14、 SOH定义为电池寿命周期内充满电的电池数量与可用电量的百分比。

15、 电池的充满电次数等于电池的总累积充电容量除以电池的有效容量,计算公式如下。

16、 SOC和SOH的估算是BMS的核心技术之一,是评价整车续航里程的主要参数。

17、 SOC估算的典型算法包括开路电压法(OCV法)、安时积分法、阻抗法、扩展卡尔曼滤波法和神经网络法。

18、 目前大多数BMS采用加权安时积分法,在安时积分法的基础上增加开路电压、不同温度下的额定容量、不同电流下的充放电效率等电池参数来修正SOC。

19、 为了减少SOC的估计误差,BMS供应商和研究机构研究了人工智能SOC的估计方法。人工智能SOC基于加权安时积分法,通过采集电池系统的实时数据(电芯电压、电流、温度等)计算实时OCV。),从而实现SOC的动态OCV校正。

20、 3电池安全保护

21、 当电池系统出现过压、欠压、超高温、超低温、过电流、低绝缘、电压采集线断线、温度采集线断线、异常高压联锁等情况时。BMS需要及时对电池系统进行保护,根据故障的严重程度采取限电、立即断电等保护措施,保证电池系统在安全的前提下最大限度地利用其储存的能量。

22、 在低温或高温环境下,当电池系统需要充放电时,BMS会首先向整车上报电芯表面和极耳的温度以及液冷进出接口的温度。通过分析BMS上报的温度数据,整车会启动液冷系统对电池系统进行加热或散热,使电池系统在合适的环境温度下充放电。

23、 采集BMS快充接口的温度,判断快充接口是否连接良好,或者过流导致的接口超温,防止安全事故的发生。

24、 4能源管理

25、 同时根据充电器的最大输出容量和电池系统的充电状态

4.2放电管理

放电管理是BMS根据实时采集的温度和估算的SOC对动力电池系统的10s/30s峰值放电功率MAP和持续放电功率MAP进行线性查表,获得电池系统的当前10s/30s的峰值放电功率值和持续放电功率值,上报给整车MCU

28、MCU对电机请求功率P1(电机请求功率是根据车辆行驶的电机转速转换成的电机功率)与BMS上报的峰值放电功率Pmax和持续放电功率Pc进行比较。

29、当P1>Pmax时,取电池系统峰值放电功率Pmax放电并计时,超时后就降到持续放电功率Pc放电;当P1<Pc时,BMS出现下一次的峰值放电功率Pmax放电。

4.3均衡管理

均衡管理的主要功能是把单体电压之间的压差减小,从而减小电芯放电的一致性,保证电池系统在安全前提下最大限度地利用其储存的能量。

均衡分为主动均衡和被动均衡,主动均衡是在单体压差过大时,把电压高的单体中能量转移到电压低的单体中,从而达到均衡;被动均衡是在单体压差过大时,在电压高的那几串单体处并联一个电阻,从而消耗一部分能量,最终达到均衡功能。

5数据通信和储存

BMS把电池系统的单体电压、温度、总电压、电流、SOC、SOH以及故障告警等数据通过CAN通信上报给整车,整车收到数据后,一是把实时的总电压、电流和SOC显示在仪表中;二是对故障告警信息进行分析,然后通过CAN通信对BMS发送命令,使BMS对电池系统进行保护和控制,同时,部分故障点亮仪表盘的故障灯,以提醒用户

6故障诊断和管理

根据电芯参数和电池系统的功能制定相应的故障阈值表,包括故障名称、故障阈值、故障回差、故障检测时间和响应时间,以及BMS采取的保护措施和整车的保护措施等信息。

审核编辑:李倩

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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