储能电池管理系统简介一、技术方案详述电池储能系统它由储能电池、总控制器单元(BAMS)、单体电池管理单元(BMU)、电池组端控制和管理单元(BCMU)组成。二、储能系统内部通讯BAMS采用7寸的显示屏显示整个PCS电池组单元的相关信息,并将相关信息通过以太网(RJ45)传递给监控系统EMS。信息内容包括电池单体信息,电池组信息,电池簇信息。上传信息:BMS上传电池单体(或组)信息有:单体电池电压、电池组电压、充放电电流、单体较大SOC、单体较小SOC、单体较小SOH;电池组SOC、单体较大温度、单体较小温度、环境温度,以及电池异常告警、保护等相关信息。接收信息:BMS接收监控系统EMS下达的电池运行参数,如电压的保护设定值、报警设定值,温度的保护设定值、报警设定值,SOC的保护设定值、报警设定值等。BAMS管理服务器支持MODBUS通讯规约,其中MODBUS需要定义专门的规约点表;通讯接口为网络RJ45通讯。由于PCS只接了多组电池,所以BMS的数据汇总到BAMS,再由BAMS与PCS通信,实行单向传输,BAMS做主,PCS做从。BMS发送信息:BMS发送的信息有电池的状态量及告警量等相关信息。包括电池组的较大SOC、较小SOC、电池组较大可充电量、较大可放电量、环境温度、电池较小SOH等。不同电芯类型,对管理系统的要求一般不太一样。山西新型节能电池管理系统销售电话
2.电池的温度要求:不同电池对温度敏感性不同,而温度是热管理系统控制的关键参数。3.电池的热物理性质:在相同的产热速率和热管理方案下,电池本身的导热系数、密度和比热容等电池热物性参数对电池温度表现有巨大影响。电池热管理系统的设计,实际所用到的热设计知识,与常规电子产品如服务器、电源等产品并无本质差异,仍需要从热传导、对流换热、辐射换热三个角度考量合理的热管理方式。锂离子电池在充放电循环过程中伴随有各种热量的吸收或产生,并导致其内部温度发生变化。这些热量包括由化学反应熵变产生的可逆热Qr,电极因极化产生的极化热Qp,因电阻产生的焦耳热Qj,电池本身因温度升高而吸收的热量Qab,电池内部因发生副反应所产生的热量Qs等[8]。上述各吸热和放热部分,可以使用如下公式示意性描述:电池总的产热量:Q=Qr+Qp+Qs+Qj+Qab有的研究将电池的极化热与焦耳热之和等效为由于电池的全内阻带来的热量,而电池的全内阻则可以通过仪器测定。某些情况下,为细化内部热量分布,还可以使用仪器测量电池的欧姆电阻,欧姆电阻即为焦耳热Qj的产生来源[9]。电池的发热速率不是一个固定值。动力电池充放电过程中,电池内部化学反应复杂。西安全智能监测电池管理系统销售电话从板与主板的通讯方式通常是CAN通讯或者菊花链通讯。
其中:·密度:可以通过测试电池体积和质量,根据密度的定义直接获得;·比热容:可以通过测试将电池温度升高特定的温度值,测量所需的热量获取;·导热系数:导热系数是矢量,由于电池由多种材质组合而成,在不同方向和不同位置处,导热系数不尽相同。导热系数的确定,需要获得电池内部的详细成分构成及对应的几何尺寸参数,通过当量导热系数的计算公式分别获取。除了使用热物理测试,还可通过确定电池中各组分所占用的比例,以及各组分的物理特性采用加权平均的方式计算得出电池的等效导热系数、比热容等参数[10]。较优工作温度动力电池温度问题多在如下情境中出现:1)高温运行环境中;2)快速充电时;3)需要快速放电的驾驶过程中;4)低温情境下的充放电过程中。其中**种需要降温,较后一种需要加热。不同电池的理想工作温度区间是不同的。在进行电池热管理系统设计之前,需要明确电池的较优工作温度范围。电池热管理系统较关键的目标就是在汽车所有运行状态下都保证电池温度位于这些合理的工作温度区间内。在当前工艺技术水平下(2018年),Ni-MH电池的较佳工作温度范围为20~40℃,极限为-20~60℃;铅酸电池较佳工作温度范围为25~45℃[6],极限为-20~60℃。
目前软件大多都是基于模型的开发,有的按照Autosar的标准进行应用层开发,有的按照自己的建模规范进行建模而已,毕竟买个Autosar的标准库还是挺贵的。下面按照主从版进行软件的功能进行基本的介绍对于主板的软件,这里就不说底层,大多都是买的,对于应用层大致分为几类:软件的系统架构输入输出模块---CAN信号输入输出处理,数字信号输入处理,继电器驱动处理BMS模式控制---这个是整体软件架构中的架构,控制整体软件的走向,在设计这个模块尽可能的细致,多进行冗余设置,这对于后期的开发调试至关重要,大概包含几方面,BMS的模式管理,BMS的休眠唤醒,BMS的系统上下电管理。这个就不详细介绍,后续的文章,进行逐个介绍。电池相关--SOX算法,充电管理,热管理,均衡管理SOX的算法,基础是SOC的算法,目前大多是安时积分加OCV的计算方法,同时还有SOP,SOE,SOH的估算。这几个计算方法,在后续的文章中介绍充电管理,分为快充,慢充,预约充电(网络唤醒),这个软件中,所有的交互逻辑中A+,A-,CC,CP信号,根据整车的架构,有的是连接在VCU,有的是连接在BMS,有的连接OBC,之间的交互逻辑,都有国标,可以直接参考。热管理分为加热功能,冷却功能,预加热/预冷却功能。电池管理系统有什么工作原理?
BMS中具有一个充电管理模块,它能够根据电池的特性、温度高低以及充电机的功率等级,控制充电机给电池进行安全充电。6)电池均衡。不一致性的存在使得电池组的容量小于组中极小单体的容量。电池均衡是根据单体电池信息,采用主动或被动、耗散或非耗散等均衡方式,尽可能使电池组容量接近于极小单体的容量。7)热管理。根据电池组内温度分布信息及充放电需求,决定主动加热/散热的强度,使得电池尽可能工作在极为适合的温度,充分发挥电池的性能。8)网络通讯。BMS需要与整车控制器等网络节点通信;同时,BMS在车辆上拆卸不方便,需要在不拆壳的情况下进行在线标定、监控、自动代码生成和在线程序下载(程序更新而不拆卸产品)等,一般的车载网络均采用CAN总线技术。9)信息存储。用于存储关键数据,如SOC、SOH、SOF、SOE、累积充放电Ah数、故障码和一致性等。车辆中的真实BMS可能只有上面提到的部分硬件和软件。每个电池单元至少应有一个电池电压传感器和一个温度传感器。对于具有几十个电池的电池系统,可能只有一个BMS控制器。实时采集电动汽车蓄(应该为动力电池组)电池组中的每块电池的端电压和温度。山西新型节能电池管理系统销售电话
也可以根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断。山西新型节能电池管理系统销售电话
液冷方案的电池包还可以和车体的发动机制冷液或车载空调进行连接,形成整车级的综合热设计方案。空调制冷方式原理示意图如下图所示。把模块沉浸在电介质的液体中的直接液冷方案,介质必须绝缘,以免发生短路。出于价格考虑,硅油是当前重点考虑的液体绝缘冷却介质。除了冷却效应,使用硅油直接冷却还可以起到很好的阻燃作用,避免汽车在出现事故时由于电池局部高温而发生爆燃。浸没式冷却虽然效率高且控制得当时更加安全,但由于本书第四章所述的缺陷,目前尚未规模化商用。液冷设计的动力电池与常规3C产品方法并无本质区别。其使用的优化设计方法如流道设计、流量确定、冷板材质选择、流动截面形状设计等基本相通。(PhaseChangeMaterial,PCM)对热量产生的温度反应连接起来。PCM的特征是在极小的温度变化范围内可以收大量热,在需要维持恒温的设备中经常使用(如保暖服装,电器防热外壳、保鲜盒、保温盒、取暖器、储能炊具等[12])。利用PCM进行电池冷却原理是:当电池进行大电流放电时,电池释放大量热,PCM吸收电池放出的热量,自身发生相变,而维持电池在相变温度附近。此过程是系统把热量以相变热的形式储存在PCM中。当电池温度下降到PCM熔点以下时。山西新型节能电池管理系统销售电话
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