我們常說(shuō)的電動(dòng)汽車主要三電部件,即大三電分別為電機(jī)、電控、電池,小三電為車載充電機(jī)、DCDC轉(zhuǎn)換器、高壓配電盒,其中動(dòng)力電池系統(tǒng)占電動(dòng)汽車成本40~50%左右,所以在動(dòng)力電池有補(bǔ)貼高峰時(shí),新能源汽車相當(dāng)便宜,BMS作為動(dòng)力電池系統(tǒng)中的靈魂而在,大約占動(dòng)力電池成本的15~15%左右,BMS在動(dòng)力汽車中尤為重要,它實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池使用狀況,預(yù)估電池剩余容量SOC,避免電池過(guò)充過(guò)放及過(guò)溫度,主動(dòng)均衡電池間一致性,直接影響動(dòng)力電池的使用壽命及電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行與整車性能。BMS電池管理系統(tǒng)通過(guò)通信接口分別與無(wú)線通信模組及顯示模組連接。私家車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)
電動(dòng)汽車用鋰離子電池容量大、串并聯(lián)節(jié)數(shù)多,系統(tǒng)復(fù)雜,加之安全性、耐久性、動(dòng)力性等性能要求高、實(shí)現(xiàn)難度大,因此成為影響電動(dòng)汽車推廣普及的瓶頸。鋰離子電池安全工作區(qū)域受到溫度、電壓窗口限制,超過(guò)該窗口的范圍,電池性能就會(huì)加速衰減,甚至發(fā)生安全問(wèn)題。溫度對(duì)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,鋰電池工作溫度溫度過(guò)高時(shí),會(huì)給電池的壽命造成不利影響。換句話說(shuō),當(dāng)溫度高至一定程度,則可能造成安全問(wèn)題。私家車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)鋰電池電池的外特性表現(xiàn)與其自身的狀態(tài)( SOC/SOH/溫度)及環(huán)境溫度有很大的關(guān)系。
信息存儲(chǔ)。用于存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù),如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數(shù)、故障碼和一致性等。車輛中的真實(shí)BMS可能只有上面提到的部分硬件和軟件。每個(gè)電池單元至少應(yīng)有一個(gè)電池電壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器。對(duì)于具有幾十個(gè)電池的電池系統(tǒng),可能只有一個(gè)BMS控制器,或者甚至將BMS功能集成到車輛的主控制器中。對(duì)于具有數(shù)百個(gè)電池單元的電池系統(tǒng),可能有一個(gè)主控制器和多個(gè)只管理一個(gè)電池模塊的從屬控制器。對(duì)于每個(gè)具有數(shù)十個(gè)電池單元的電池模塊,可能存在一些模塊電路接觸器和平衡模塊,并且從控制器像測(cè)量電壓和電流一樣管理電池模塊,控制接觸器,均衡電池單元并與主控制器通信。根據(jù)所報(bào)告的數(shù)據(jù),主控制器將執(zhí)行電池狀態(tài)估計(jì),故障診斷,熱管理等。
基于電池模型的開(kāi)路電壓法:通過(guò)電池模型可以估計(jì)電池的開(kāi)路電壓,再根據(jù)OCV 與SOC 的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以估計(jì)當(dāng)前電池的SOC。等效電路模型是較常用的電池模型。對(duì)于這種方法,電池模型的精度和復(fù)雜性非常重要。華等人收集了12個(gè)常用等效電路模型,包括組合模型,Rint模型(簡(jiǎn)單模型),具有零狀態(tài)滯后模型的Rint模型,具有單態(tài)滯后模型的Rint模型,具有兩個(gè)低通濾波器增強(qiáng)型自校正(ESC)模型,具有四個(gè)低通濾波器的ESC模型,一階RC模型,一個(gè)狀態(tài)滯后的一階RC模型,二階RC模型,具有單態(tài)滯后的二階RC模型,三階RC模型和具有單態(tài)滯后的三階RC模型。安全性能等潛在的缺陷給判斷鋰離子電池是否合格帶來(lái)困難。
由于不同的充放電情況對(duì)應(yīng)的端電壓響應(yīng)不同,使得電池在同一時(shí)刻t 提供的剩余能量RE(t)也不相同。此處用一組標(biāo)準(zhǔn)電流倍率下的放電情況作對(duì)照,標(biāo)準(zhǔn)情況的端電壓Ut,st如圖中藍(lán)色曲線(Qcum-Ut,st)所示。由電池SOC 和標(biāo)準(zhǔn)放電容量的定義,此時(shí)放電截止位置的SOC 值SOClim,st為0,累積放電容量Qcum,st等于電池標(biāo)準(zhǔn)容量Qst。標(biāo)準(zhǔn)放電工況下對(duì)應(yīng)的剩余能量REst(t)與之前的RE(t)有明顯的差距。電池剩余放電能量的差異同樣可以由當(dāng)前的RE(t)與理論上較大的剩余放電能量進(jìn)行比較。由于鋰離子電池的特性,在起初的使用階段并不會(huì)顯示出電化學(xué)行為的異常。私家車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)(BMS)為一套保護(hù)動(dòng)力電池使用安全的控制系統(tǒng)。私家車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)
如果把電芯比作人體的心臟,模組和電池包比作強(qiáng)健的體魄,那么整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)要平穩(wěn)運(yùn)行,還需要一個(gè)支配身體的智慧大腦,而這個(gè)大腦,就是BMS電池管理系統(tǒng)!BMS是保證新能源汽車安全運(yùn)行的主要。電池作為新能源汽車誕生后開(kāi)始大量使用的產(chǎn)品,因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)的難以控制和材料在這個(gè)過(guò)程中性能變化的難以捉摸,所以需要這么一個(gè)BMS這樣的管家來(lái)時(shí)刻監(jiān)督、調(diào)整、限制電池組的行為,以保障使用安全 。BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電池端電壓的測(cè)量、單體電池間的能量均衡、通訊組網(wǎng)等功能。私家車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)