陜西BMS電池管理控制系統(tǒng)特點(diǎn)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-17

電化學(xué)模型是建立在傳質(zhì)、化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上,涉及電池內(nèi)部材料的參數(shù)較多,而且很難準(zhǔn)確獲得,模型運(yùn)算量大,一般用于電池的性能分析與設(shè)計(jì)。如果電池模型參數(shù)已知,則很容易找到電池OCV。然后使用通過實(shí)驗(yàn)得出的OCV-SOC查找表,可以容易地找到電池SOC。研究人員使用這種方法,并分別采取RINT模型,一階RC,二階RC模型,發(fā)現(xiàn)使用二階RC模型的較大估計(jì)誤差是4.3%,而平均誤差是1.4%。綜合比較上述常用的SOC 估計(jì)方法,卡爾曼濾波等基于電池模型的SOC 估計(jì)方法精確可靠,配合開路電壓駐車修正是目前的主流方法。近年來,我國新能源汽車規(guī)模迅速擴(kuò)張。陜西BMS電池管理控制系統(tǒng)特點(diǎn)

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℃。小汽車BMS電池管理系統(tǒng)主要功能電池管理系統(tǒng)(BMS)為一套保護(hù)動(dòng)力電池使用安全的控制系統(tǒng)。

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。

信息存儲。用于存儲關(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。安全性能等潛在的缺陷給判斷鋰離子電池是否合格帶來困難。

BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能:(1)電池端電壓的測量;(2)單體電池間的能量均衡:即為單體電池均衡充電,使電池組中各個(gè)電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。(3)電池組總電壓測量;(4)電池組總電流測量;(5)SOC計(jì)算:準(zhǔn)確估測動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài) (State of Charge,即SOC),即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內(nèi),防止由于過充電或過放電對電池的損傷;(6)動(dòng)態(tài)監(jiān)測動(dòng)力電池組的工作狀態(tài):在電池充放電過程中,實(shí)時(shí)采集電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓,防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。(7)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示;(8)數(shù)據(jù)記錄及分析:同時(shí)挑選出有問題的電池,保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。(9)通訊組網(wǎng)功能。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BMS電池管理系統(tǒng)就是大腦。陜西BMS電池管理控制系統(tǒng)特點(diǎn)

預(yù)計(jì)在不久的將來,越來越多地采用云連接的電池管理系統(tǒng)將帶來許多機(jī)會。陜西BMS電池管理控制系統(tǒng)特點(diǎn)

放電測試方法:確定電池SOC的較可靠方法是在受控條件下進(jìn)行放電測試,即指定的放電速率和環(huán)境溫度。這個(gè)測試可以準(zhǔn)確的計(jì)算電池的剩余電量SOC,但所消耗的時(shí)間相當(dāng)長,并且在測試完畢以后電池里面的電量全部放掉,因此這個(gè)方法只在實(shí)驗(yàn)室中用來標(biāo)定驗(yàn)證電池的標(biāo)稱容量,無法用于設(shè)計(jì) BMS做車輛電池電量的在線估計(jì)。安時(shí)積分法的主要缺點(diǎn)為:起始SOC0影響荷電狀態(tài)的估計(jì)精度;庫侖效率η受電池的工作狀態(tài)影響大(如荷電狀態(tài)、溫度、電流大小等),η難于準(zhǔn)確測量,會對荷電狀態(tài)誤差有累積效應(yīng);電流傳感器精度,特別是偏差會導(dǎo)致累計(jì)效應(yīng),影響荷電狀態(tài)的精度。因此,單純采用安時(shí)積分法很難滿足荷電狀態(tài)估計(jì)的精度要求。陜西BMS電池管理控制系統(tǒng)特點(diǎn)