要怎么樣讓電池更安全？介紹動力鋰離子電池BMS控制策略的開發與探測

隨著電動車的蓬勃發展，動力鋰離子電池市場高速擴張，電池管理系統的需求也隨之迅速張大。

動力鋰離子電池管理系統(BMS)的設計使用與整個動力鋰離子電池包是密不可分的，緊要體現為兩個方面：第一，動力鋰離子電池管理系統的設計依靠于動力鋰離子電池的特性，不同的電池類型、不同的電池特性對應著不同的電池管理系統的軟硬件設計；第二，電池管理系統要與動力鋰離子電池包結合起來進行整體探測，既蘊含機械方面的內容，例如防水、防塵、抗震、安定、散熱等方面的設計與探測，也蘊含整體性的探測。

第一部分電池管理系統的開發需求

電池管理系統緊要通過對電池電壓、溫度、電流等信息的采集，實現高壓安全管理、電池狀態分解、能量管理、故障診斷管理、電池信息管理等功能，并通過CAN總線將電源系統關鍵參數與整車通訊聯系，從而實現對電池系統安全的有效管理，戒備電池過充、過放，延長電池壽命。

圖1電池管理系統

電池管理系統里面一個很緊要的核心是SOC算法，從不同的性質維度、溫度維度、電池生命周期維度去給出符合需求的SOC值。

1.儀表顯示值作為給車主參考的能量表征：車主要通過SOC對整車續航里程做出綜合判斷，對電池系統剩余的可用能量進行評估(依據不同工況下的運行距離結果，把SOC作為一個參考比較值)

圖2SOC使用區間和里程估計

2.整車控制策略參考需求：整車控制策略要參考SOC值，從而對行駛策略進行管理。電動車要依據SOC值來實現電池保護和節能方面的平衡。當SOC比較高的時候，能量回收的時候要做一些限制)。通過SOC得出的功率特性，可以對電池壽命進行較好的保護，戒備由于功率限制沒做好引起的壽命衰減。

圖3SOC與功率限值

除了SOC評估算法以外，動力鋰離子電池管理系統的軟件設計實際上是由許多個功能模塊的具體設計組合而成的。這些功能模塊包括：安全保護策略、(充放電)能量控制策略、電池均衡控制策略、健康狀態(SOH)、功能狀態(SOF)、能量狀態(SOE)、故障及安全狀態(SOS)等評估算法等；還要為通信及智能故障診斷機制留有足夠的資源，以保證足夠快的應和時間。

電池各種狀態估計之間的關系如圖4所示。電池溫度估計是其他狀態估計的基礎。

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