解析鋰電池管理系統的關鍵技術

鋰電池管理系統的關鍵技術

一個典型的電源電池管理系統應當關注什么功能?今天我翻譯了一篇文章來看看BMS的關鍵技術。

電池管理系統(BMS)是叉車動力鋰離子電池系統的緊要組成部分。

一方面，對電池的實時狀態參數進行測試、采集和初步計算，通過測試值與準許值的比較，控制電源電路的開、關。另一方面，收集到的關鍵數據將報告給車輛控制器，并從控制器接收指令，并與車輛上的其他系統進行協調。電池管理系統，不同類型的電池，對管理系統的要求往往不相同。

那么，一個典型的電源電池管理系統應當關注什么詳盡功能呢?今天我翻譯了一篇文章來看看BMS的關鍵技術。

電池管理系統含義

電池管理系統的緊要任務是保證電池系統的設計性能，電池系統的設計性能可以分析為以下三個方面:

1)安全，保護電池單體或電池不受損壞，戒備安全事故;

2)耐久性，使電池工作在安全可靠的區域，延長電池的使用壽命;

3)動力性能:保持電池工作在符合車輛要求的狀態。

一個典型的電源電池管理系統要實現什么功能?

BMS由各種傳感器、執行器、控制器、信號線等組成。為滿足相關標準或規范，BMS應具備以下功能:

1)電池參數測試。包括總電壓、總電流、單體電池電壓測試(戒備過充、過放電甚至倒極現象)、溫度測試(好每個電池、關鍵電纜接頭有溫度傳感器)、煙霧測試(監測電解液泄漏等)、絕緣測試(監測泄漏等)、碰撞測試等。

2)電池狀態估計。這些包括充電狀態(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀態(SOH)、功能狀態(SOF)、能量狀態(SOE)、故障和安全狀態(SOS)等。

3)在線故障診斷。包括故障測試、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出。故障測試是指通過采集傳感器信號，利用診斷算法對故障類型進行診斷并供應預警。

電池故障是指電池包、高壓電路、熱管理等子系統的傳感器故障、執行器故障(如接觸器、風機、泵、加熱器等)以及各種控制器的網絡故障、軟硬件故障等。電池包故障是指過壓(過充)、欠壓(過放電)、過流、超高溫、內部短路故障、接頭松動、電解液泄漏、絕緣降低等。

4)電池安全控制與報警。包括熱系統控制、高壓安全控制。BMS的故障診斷后,車輛控制器通過網絡通知和要有效解決故障控制器(BMS還可以切斷主回路電源當超過某一閾值),以戒備高溫、低溫、過度充電、過放電、過電流、泄漏和其他損失電池和人類生活。

5)充電控制。BMS中有一個充電管理模塊，可以依據電池的特性、溫度和充電器的功率大小來控制充電器對電池進行安全充電。

6)電池平衡。這種不一致性使得電池包的容量小于小電池的容量。電池平衡是基于單個電池的信息，采用主動或被動、耗散或非耗散的平衡辦法，盡可能使電池包容量接近容量的小單體。

7)熱管理。依據電池包中的溫度分布信息和充放電要求，決定主動加熱/冷卻的強度，使電池盡可能在適當的溫度下工作，充足發揮電池的性能。

8)網絡通信。BMS要與車輛控制器等網絡節點進行通信;同時，BMS在車上拆卸不方便，要在不拆卸外殼的情況下進行在線標定、監控、自動代碼生成、在線程序下載(程序更新，不拆卸產品)。一般的車載網絡采用CAN總線技術。

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