电池的电流、电压及温度是判断电池是否稳定工作的重要指标,对电流、电压及温度采样的诊断,是对电池进行管理和维护的重要手段。有效管理和监控电池就成为电动汽车关键技术之一,电池管理系统(BMS)高效、安全、可靠地运行是电动汽车发展的关键,因此,对电池管理系统的故障进行在线诊断是一个必要措施。作者基于二汽东风混合动力公交车的电池管理系统,针对这三个方面,详细描述了故障成因以及判断方法。电动汽车的各种特性依赖于他的动力源—蓄电池,蓄电池优劣直接影响电动汽车的研究与发展。容量、比功率和峰值功率、快速充电、寿命、价格等是衡量蓄电池质量的几项指标。采用高性能、安全、环境友好且在能量密度、功率密度、循环寿命等方面都有优势的电池,在续驶里程、功率表现和电池寿命上为车辆提供了很好的保障。然而,尽管采用了各方面性能都较为厉害的电池,但现有的车用电池在随车使用中依然存在一系列的问题,较突出的表现就是:电池在运行过程中无法及时准确地预测与监控其状态,电池经常出现过充、过放、过热,且电池充放电特性受环境条件影响较大。这些情况不仅损害了电池本身的寿命,而且造成车辆使用者成本的增加。BMS的主板会收集来自各个从板(通常叫LCU)的采样信息。西安全智能监测电池管理系统销售厂家
动力电池是新能源汽车的重心部件,为整车提供能源,目前使用的电池为铁系锂电池和三元锂电池等。它由电池模块、箱体、电池管理系统(BMS)、高低压线束等组成。电池管理系统的具体功能:保护电池,防止过充电、过放电、电压均衡功能、防止过热、计算剩余电量、计算电池寿命、故障诊断。监控内部电池模块的电压、电流、温度、内阻等工作状态参数,通过这些参数来判断目前电池状态、允许充放电的功率等,并将其发送给整车控制器。BMS参与电池在充放电过程中的热管理,因为电池在充放电过程中会产生热量,如果不能及时的散发出去,会影响电池的可放电率,同时,电池的温度过低会导致电池放电能力下降。二、电池管理模块采用主从机的结构,从机安装在动力电池箱内,用于采集箱体中电池模块的参数,当电池模块内部单体电池出现一致性差异时,将启动均衡功能,确保模块内单体电池的一致性。主机接收从机模块发送的信息,采样总电流、电压、计算剩余电量SOC和预测电池的健康程度SOH,并向整车控制器发送信息。当电池出现欠压、过压、内部高温时,会导致电池安全性能变差,严重时会导致事故的发生,电源管理系统将发出“警报”。山东新型节能电池管理系统哪家好防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
但是移植起来较方便,属于单价高开发成本低的典型,电池包可大可小。主要应用于高电压系统,电池串数多,或者商用车这种一辆车上布置几个电池箱的情况。这样的设计,确实带来了成本的小幅提高。但同时减少了线束应用,降低了现场接线工作量,也就降低了接线错误的几率。分布式,是适合于大批量,自动化生产的设计形式。对于分布式BMS,由1个主控制器、1个高压控制器、若干个从控制器及相关采样控制线束组成,通过CAN总线实现各控制器间信息交互,如下图所新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用的分布式结构,拓扑结构如下图所示:•BMU:BMS总控制器,处理从控制器和高压控制器上报的信息,同时根据上报信息判断和控制动力电池运行状态,充放电控制,实现BMS相关控制策略,并作出相应故障诊断及处理。•BCU:BMS从控制器,实时采集并上报动力电池单体电压、温度信息采集,反馈每一串电芯的SOH和SOC,同时具备主动/被动均衡电路功能,有效保证了动力使用过程中电芯的一致性。•IVU:电池组电流、总电压采集,也有称为高压控制器,实时采集并上报动力电池总电压、电流信息,通过其硬件电路实现按时积分,为主板计算荷电状态(StateofCharge,SOC)、健康状态。
BMS一般是内置于封装的电池组内部,有点像是电池组里每颗电芯的“管家”,它的主要功能有如下几个:1、监测每一节电池的电压、电流等状态,让高电压电芯放电,低电压电芯继续充电,以维持整个电池组的平衡,减缓电池组整体衰减,这也是BMS较关键的功能;2、通过监测的电压、电流等参数,估算当前电池组的荷电状态(StateofCharge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内;3、监测电池组各部分的温度,配合自带的温控系统,对电池各部分的冷却进行控制,维持各部分温度在较合适的工作温度范围内;4、监控电池包是否有漏电等问题,一旦发现异常立刻报警提醒;5、与车内其它系统进行实时通讯,提供当前电池状态的参数;6、建立每块电池的使用历史数据并存档,便于日后的离线分析。BMS主要由检测模块、主控模块、从控模块等部分组成。其中较重要的就是主控模块,它相当于BMS系统的“大脑”,类似ECU在发动机总成中的地位,各路电芯的电压如何控制、温控系统如何工作、充电机如何把控当前合适的充电电流,都是由它决定的,另外它还负责通过车用的CAN总线,给车载仪表、其它控制器发信号;检测模块较重心的功能就是实时监测电池包里的各种参数,它连接了各路传感器。耐久性方面,即使电池工作在可靠的安全区域内,延长电池的使用寿命。
电池管理系统和动力电池组一起组成电池包整体。与电池管理系统有通讯关系的两个部件,整车控制器和充电机。电池管理系统,向上,通过CAN总线与电动汽车整车控制器通讯,上报电池包状态参数,接收整车控制器指令,配合整车需要,确定功率输出;向下,监控整个电池包的运行状态,保护电池包不受过放、过热等非正常运行状态的侵害;充电过程中,与充电机交互,管理充电参数,监控充电过程正常完成。随着锂电池技术的应用,动力电池系统能量密度更高,容量更大,运行时间更长,对BMS的功能也提出了新的要求。按照采集模块和主控模块在实体上的分配布置不同,从拓扑架构上看BMS根据不同项目需求分为了集中式(Centralized)和分布式(Distributed)两类。还有一种半分布式管理系统(BMU+少量大CSC方式):简单一些来说,这就是两种模式的妥协。集中式管理系统(大BMS方式),形式上,整个管理系统安置在一个盒体里。这种管理架构,是将所有的采集单体电压&电压备份和温度的单元全部集中在一块BMS板上,由整车控制器直接控制继电器控制盒。大部分低压的HEV都是这样的结构。BMS系统全部电压,温度,电流采集信号线,直接连接到控制器上。电池均衡根据电池信息,采用主动或被动、耗散或非耗散等均衡方式,尽量使电池组容量接近于较小单体的容量。山东新能源汽车电池管理系统哪里有
BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接。西安全智能监测电池管理系统销售厂家
电池管理系统能防止电池出现过放电、过充电、过温等异常状况。由于锂电池在严重过充、过放状态下可能会损坏电池性能,甚至产生的危险,所以电池管理系统的存在是为了监控、保护、均衡管理锂电池,从而提高锂电池的工作效率。锂电池保护板与电池管理系统BMS的异同锂电池保护板与电池管理系统都是对锂电池起保护作用的。它们之间的区别在于:1.锂电池保护板是以IC、MOS管和电阻、电容元件组成的,是锂电池的重要元件。电池管理系统可以编辑且自带电池管理软件,相对来说更加智能,等同于锂电池的大脑,起管控作用。2.锂电池保护板在3C锂电池和动力电池领域都有着重要的作用,电池管理系统则在动力电池领域中应用。3.电池管理系统相对于电池保护板更好操作,但是在低温中的性能不稳定。西安全智能监测电池管理系统销售厂家