低壓BMS電池管理控制系統(tǒng)作用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-04-21

故障診斷是保證電池安全的必要技術(shù)之一。安全狀態(tài)估計(jì)屬于電池故障診斷的重要項(xiàng)目之一,BMS可以根據(jù)電池的安全狀態(tài)給出電池的故障等級。目前導(dǎo)致電池嚴(yán)重事故的是電池的熱失控,以熱失控為主要的安全狀態(tài)估計(jì)是較迫切的需求。導(dǎo)致熱失控的主要誘因有過熱、過充電、自引發(fā)內(nèi)短路等。研究過熱、內(nèi)短路的熱失控機(jī)理可以獲得電池的熱失控邊界。故障診斷技術(shù)目前已發(fā)展成為一門新型交叉學(xué)科。故障診斷技術(shù)基于對象工作原理,綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、控制理論、人工智能等技術(shù),在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟。鋰離子電池的故障診斷技術(shù)尚屬于發(fā)展階段,研究主要依賴于參數(shù)估計(jì)、狀態(tài)估計(jì)及基于經(jīng)驗(yàn)等方法(與上述SOH研究類似)。BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電池端電壓的測量、單體電池間的能量均衡、通訊組網(wǎng)等功能。低壓BMS電池管理控制系統(tǒng)作用

目前,電動(dòng)車加速時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流從較小變化到較大的響應(yīng)時(shí)間約為0.5 s,電流精度要求為1%左右,綜合考慮變載工況的情況,電流采樣頻率應(yīng)取10~200 Hz。單片信息采集子板電壓通道數(shù)一般為6 的倍數(shù),目前至多為24 個(gè)。一般純電動(dòng)乘用車電池由約100 節(jié)電池串聯(lián)組成,單體電池信號采集需要多個(gè)采集子板。為了保證電壓同步,每個(gè)采集子板中單體間的電壓采樣時(shí)間差越小越好,一個(gè)巡檢周期較好在25 ms內(nèi)。子板之間的時(shí)間同步可以通過發(fā)送一幀CAN參考幀來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)更新頻率應(yīng)為10 Hz以上。河南BMS電池管理控制系統(tǒng)作用近年來,我國新能源汽車規(guī)模迅速擴(kuò)張。

IEEE 1625:2008《筆記本電腦用可充電電池標(biāo)準(zhǔn)》和IEEE1725:2006《移動(dòng)電話用可充電電池標(biāo)準(zhǔn)》主要是對便攜式計(jì)算機(jī)和蜂窩電話用蓄電池的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和開發(fā)建立統(tǒng)一的準(zhǔn)則,主要涉及電池和電池組有關(guān)的電子、物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、加工流程、質(zhì)量控制及包裝技術(shù)等領(lǐng)域。相對于其他電池標(biāo)準(zhǔn)普遍重視電池或電池組的情況,上述標(biāo)準(zhǔn)分別對電芯、電池、主機(jī)節(jié)點(diǎn)、電源附件、消費(fèi)者和環(huán)境等幾個(gè)方面進(jìn)行了綜合性考慮。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均側(cè)重于設(shè)計(jì)和制造過程,針對電池后期的使用問題,尤其是安全性問題涉及不多。

鋰電池過充過程成為了導(dǎo)致鋰離子電池發(fā)生不安全行為的危險(xiǎn)因素:當(dāng)發(fā)生過充時(shí),由于發(fā)生了不可逆的化學(xué)反應(yīng),電能轉(zhuǎn)變成熱能,導(dǎo)致電池溫度迅速升高,從而引發(fā)一系列的化學(xué)反應(yīng)。尤其是當(dāng)散熱性較差時(shí),往往導(dǎo)致比單純的熱沖擊更嚴(yán)重的問題,可能發(fā)生電池起火,甚至炸裂。根據(jù)對現(xiàn)有主要標(biāo)準(zhǔn)的分析不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)對鋰離子電池安全性能的檢測方法和評判依據(jù)還顯得不足。這些標(biāo)準(zhǔn)中,有部分是針對鋰離子電池的外部環(huán)境和設(shè)計(jì)制造過程的標(biāo)準(zhǔn);即便是針對安全性能的標(biāo)準(zhǔn),也缺少明確的可量化衡量的檢測方法和評判體系,尤其是炸裂、起火、冒煙、泄漏、破裂和變形等判斷依據(jù),過于寬泛。電池內(nèi)短路無法從根本上杜絕。

SOC(State of Charge),可用電量占據(jù)電池較大可用容量的比例,通常以百分比表示,100%表示完全充電,0%表示完全放電。這是針對單個(gè)電池的定義,對于電池模塊(或電池組,由于電池組由多個(gè)模塊組成,因此從模塊SOC計(jì)算電池組的SOC就像電池電池單體SOC估計(jì)模塊SOC一樣),情況有一點(diǎn)復(fù)雜。在SOC估計(jì)方法的之后一節(jié)討論。目前,對SOC 的研究已經(jīng)基本成熟,SOC 算法主要分為兩大類,一類為單一SOC 算法,另一類為多種單一SOC 算法的融合算法。單一SOC 算法包括安時(shí)積分法、開路電壓法、基于電池模型估計(jì)的開路電壓法、其他基于電池性能的SOC估計(jì)法等。融合算法包括簡單的修正、加權(quán)、卡爾曼濾波(或擴(kuò)展卡爾曼濾波)以及滑模變結(jié)構(gòu)方法等。BMS電池管理系統(tǒng)功能:電池組總電流測量。動(dòng)力BMS電池管理測試系統(tǒng)銷售價(jià)格

未來長期內(nèi)模塊化細(xì)分市場引導(dǎo)趨勢。低壓BMS電池管理控制系統(tǒng)作用

目前,大部分車用鋰離子電池,要求的可靠工作溫度為,放電時(shí)-20~55°C,充電時(shí)0~45°C(對石墨負(fù)極),而對于負(fù)極LTO充電時(shí)至低溫度為-30°C;工作電壓一般為1.5~4.2 V左右(對于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料體系約2.5~4.2 V,對于LiMn2O4/Li4Ti5O12 材料體系約1.5~2.7 V,對于LiFePO4/C 材料體系約2.0~3.7 V)。溫度對鋰電池性能尤其安全性具有決定性的影響,根據(jù)電極材料類型的不同,鋰電池(C/LiMn2O4,C/LMO,C/LiCoxNiyMnzO2,C/NCM,C/LiFePO4,C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,C/NCA)典型的工作溫度如下:放電在-20-55℃,充電在0-45℃;負(fù)極材料為Li4Ti5O12 或者 LTO時(shí),至低充電溫度往往可以達(dá)到-30℃。低壓BMS電池管理控制系統(tǒng)作用