BMS鋰離子電池管理系統工作原理和功能作用

2021-04-27 ryder

BMS鋰離子電池管理系統工作原理和功能作用。BMS鋰離子電池管理系統可以保障動力鋰離子電池包的使用安全，是鋰動力電池管理系統的首要任務。電池管理系統，不同電芯類型，對管理系統的要求往往并不一樣。通常BMS鋰離子電池系統通常包括測試模塊與運算控制模塊。

BMS鋰離子電池管理系統工作原理

BMS鋰離子電池系統俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，戒備電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監控鋰離子電池的狀態。BMS鋰離子電池管理系統單元包括BMS電池管理系統、控制模組、顯示模組、無線通信模組、電氣設備、用于為電氣設備供電的電池包以及用于采集電池包的電池信息的采集模組。

鋰離子電池管理系統BMS通過測試動力電池包中各單體電池的狀態來確定整個電池系統的狀態，并依據它們的狀態對動力電池系統進行對應的控制調整和策略實行，實現對動力鋰離子電池系統及各單體的充放電管理以保證動力電池系統安全穩定地運行。

典型鋰離子電池管理系統拓撲圖結構主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。詳盡來說，由中央解決單元、數據采集模塊、數據測試模塊、顯示單元模塊、控制部件等構成。一般通過采用內部CAN總線技術實現模塊之間的數據信息通訊。

基于各個模塊的功能，BMS能實時測試動力鋰離子電池的電壓、電流、溫度等參數，實現對動力電池進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣測試等，并且能夠計算動力電池剩余容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態。

好的BMS鋰離子電池管理系統擁有溫度感應器，能監測到單個電池包的電壓，并在電池包封裝前測試出性能低下的電池。此種100%探測保證了更高的產量，更高的電池容量并減輕了保修承諾。好的電池管理系統同樣記錄了機械撞擊，深層放電日期及信息，因此可以避免不實的保修申請。優秀的BMS同樣可以測試鋰離子電池包的濕度從而避免事故。

BMS鋰離子電池管理系統的主要任務是保證電池系統的設計性能，可以分析成如下三個方面：

1）安全性，保護電池單體或電池包免受損壞，戒備出現安全事故；

2）耐久性，使電池工作在可靠的安全區域內，延長電池的使用壽命；

3）動力性，維持電池工作在滿足車輛要求的狀態下。

BMS鋰離子電池管理系統的功能作用

1.電池參數測試。包括總電壓、總電流、單體鋰離子電池電壓測試（戒備出現過充、過放甚至反極現象）、溫度測試（最好每串電池、關鍵電纜接頭等均有溫度傳感器）、煙霧檢測（監測電解液泄漏等）、絕緣測試（監測漏電）、碰撞測試等。

2.鋰離子電池狀態估計。包括荷電狀態（SOC）或放電深度（DOD）、健康狀態（SOH）、功能狀態（SOF）、能量狀態、故障及安全狀態（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、故障信息輸出等。故障測試是指通過采集到的傳感器信號，采用診斷算法診斷故障類型，并進行早期預警。

4.電池安全控制與報警。包括熱系統控制、高壓電安全控制。BMS診斷到故障后，通過網絡通知整車控制器，并要求整車控制器進行有效解決，以戒備高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對鋰離子電池和人身的損害。

5.充電控制。BMS中具有一個充電管理模塊，它能夠依據電池的特性、溫度高低以及充電機的功率等級，控制充電機給鋰離子電池進行安全充電。

6.電池均衡。不一致性的存在使得鋰離子電池包的容量小于組中最小單體的容量。電池均衡是依據單體電池信息，采用主動或被動、耗散或非耗散等均衡方式，盡可能使電池包容量接近于最小單體的容量。

7.熱管理。依據鋰離子電池包內溫度分布信息及充放電需求，決定主動加熱/散熱的強度，使得電池盡可能工作在最適合的溫度，充足發揮電池的性能。