現(xiàn)行的主要標(biāo)準(zhǔn)可概括為以下幾類。1主要針對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中的外部環(huán)境和機(jī)械振動(dòng)如UN38. 3、IEC 62281:2012 等,通過(guò)高度模擬、溫度試驗(yàn)、振動(dòng)、沖擊、外短路和撞擊等測(cè)試項(xiàng)目,模擬鋰離子電池在運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生的危險(xiǎn),對(duì)于鋰離子電池在使用過(guò)程中的安全問(wèn)題涉及較少 。2 主要針對(duì)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程如IEEE1625、IEEE1725 等。以IEEE1725 為例,標(biāo)準(zhǔn)將手機(jī)鋰離子電池系統(tǒng)分為4 個(gè)板塊,即電芯、電池組、主機(jī)及電池充電器部分,整體明確地對(duì)電芯的設(shè)計(jì)、原材料、制造工藝和成品測(cè)試評(píng)估等進(jìn)行了要求,為電芯乃至手機(jī)等通信產(chǎn)品的安全性提供可靠評(píng)估保障。上述標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)電池的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程,對(duì)于鋰離子電池后期使用中的安全問(wèn)題涉及不多。且諸如此類的IEEE 鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn),由于對(duì)象為不同設(shè)備中的鋰離子電池的設(shè)計(jì)和制造,針對(duì)性較強(qiáng),適用范圍受到一定的限制。
BMS主要作用是為了能夠提高電池的利用率。溫州BMS電池管理測(cè)試系統(tǒng)管理系統(tǒng)
電池均衡。不一致性的存在使得電池組的容量小于組中至小單體的容量。電池均衡是根據(jù)單體電池信息,采用主動(dòng)或被動(dòng)、耗散或非耗散等均衡方式,盡可能使電池組容量接近于至小單體的容量。熱管理。根據(jù)電池組內(nèi)溫度分布信息及充放電需求,決定主動(dòng)加熱/散熱的強(qiáng)度,使得電池盡可能工作在較適合的溫度,充分發(fā)揮電池的性能。網(wǎng)絡(luò)通訊。BMS需要與整車控制器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信;同時(shí),BMS在車輛上拆卸不方便,需要在不拆殼的情況下進(jìn)行在線標(biāo)定、監(jiān)控、自動(dòng)代碼生成和在線程序下載(程序更新而不拆卸產(chǎn)品)等,一般的車載網(wǎng)絡(luò)均采用CAN總線技術(shù)。溫州BMS電池管理測(cè)試系統(tǒng)管理系統(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。
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。
盡管BMS電池管理系統(tǒng)有許多功能模塊,本文只分析和總結(jié)其關(guān)鍵問(wèn)題。目前,關(guān)鍵問(wèn)題涉及電池電壓測(cè)量,數(shù)據(jù)采樣頻率同步性,電池狀態(tài)估計(jì),電池的均勻性和均衡,和電池故障診斷的精確測(cè)量。1、電池電壓測(cè)量(CVM)電池電壓測(cè)量的難點(diǎn)存在于以下幾個(gè)方面:(1)電動(dòng)汽車的電池組有數(shù)百個(gè)電芯的串聯(lián)連接,需要許多通道來(lái)測(cè)量電壓。由于被測(cè)量的電池電壓有累積電勢(shì),而每個(gè)電池的積累電勢(shì)都不同,這使得它不可能采用單向補(bǔ)償方法消除誤差。(2)電壓測(cè)量需要高精度(特別是對(duì)于C / LiFePO 4 電池)。SOC估算對(duì)電池電壓精度提出了很高的要求。集中式BMS是將電池管理系統(tǒng)的所有功能集中在一個(gè)控制器里面。
關(guān)于開(kāi)路電壓(OCV)法:鋰離子電池的荷電狀態(tài)與鋰離子在活性材料中的嵌入量有關(guān),與靜態(tài)熱力學(xué)有關(guān),因此充分靜置后的開(kāi)路電壓可以認(rèn)為達(dá)到平衡電動(dòng)勢(shì),OCV 與荷電狀態(tài)具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,是估計(jì)荷電狀態(tài)的有效方法。但是有些種類電池的OCV 與充放電過(guò)程(歷史)有關(guān),如LiFePO4/C電池,充電OCV與放電OCV 具有滯回現(xiàn)象(與鎳氫電池類似),并且電壓曲線平坦,因而SOC估計(jì)精度受到傳感器精度的影響嚴(yán)重,這些都需要進(jìn)一步研究。開(kāi)路電壓法較大的優(yōu)點(diǎn)是荷電狀態(tài)估計(jì)精度高,但是它的明顯缺點(diǎn)是需要將電池長(zhǎng)時(shí)靜置以達(dá)到平衡,電池從工作狀態(tài)恢復(fù)到平衡狀態(tài)一般需要一定時(shí)間,與荷電狀態(tài)、溫度等狀態(tài)有關(guān),低溫下需要數(shù)小時(shí)以上,所以該方法單獨(dú)使用只適于電動(dòng)汽車駐車狀態(tài),不適合動(dòng)態(tài)估計(jì)。動(dòng)力鋰離子電池的高能量密度特性使其成為新能源車輛的主要?jiǎng)恿υ?。溫州BMS電池管理測(cè)試系統(tǒng)管理系統(tǒng)
BMS電池管理系統(tǒng)功能:動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)。溫州BMS電池管理測(cè)試系統(tǒng)管理系統(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),時(shí)刻監(jiān)控電池的使用狀態(tài),通過(guò)必要措施緩解電池組的不一致性,為新能源車輛的使用安全提供保障。新能源汽車BMS主要有電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)、電池狀態(tài)估算、電池安全保護(hù)、電池能量控制和電池信息管理五大功能。新能源汽車BMS行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括芯片、PCB、隔離器等電子元器件供應(yīng)企業(yè),中游為BMS設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造企業(yè),下游為各類新能源整車企業(yè)。近年來(lái),國(guó)家出臺(tái)一系列政策積極推動(dòng)新能源汽車發(fā)展,同時(shí)新能源汽車充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,我國(guó)新能源汽車規(guī)模迅速擴(kuò)張。溫州BMS電池管理測(cè)試系統(tǒng)管理系統(tǒng)