時(shí)間:2023-11-21 15:21:15來源:OFweek鋰電網(wǎng)
BMS全稱為電池管理系統(tǒng) (Battery Management System),用于對電池參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、短路保護(hù)、漏電監(jiān)測、顯示報(bào)警,充放電模式選擇等。
由于電芯是一個(gè)電化學(xué)的過程,多個(gè)電芯組成一個(gè)電池,而每個(gè)電芯都有特性,無論制造多精密,隨這使用時(shí)間、環(huán)境,各個(gè)電芯都會(huì)存在誤差與不一致的地方,故電池管理系統(tǒng),就是通過有限的參數(shù),去評估當(dāng)前電池的狀態(tài)。
用途方面,BMS大致有兩類,一是用于新能源汽車,二是用于儲(chǔ)能。本文將主要介紹在應(yīng)用于新能源汽車時(shí),BMS有哪些用處。
實(shí)時(shí)跟蹤電池運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)檢測:實(shí)時(shí)采集電池充放電狀態(tài),采集數(shù)據(jù)有電池總電壓,電池總電流,每個(gè)電池箱內(nèi)電池測點(diǎn)溫度以及單體模塊電池電壓等。由于動(dòng)力電池都是串聯(lián)使用的,所以這些參數(shù)的實(shí)時(shí),快速,準(zhǔn)確的測量是電池管理系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。
估算功能:BMS估算功能有四大方面,一是SOC(State Of Charge),屬于BMS核心控制算法,表征當(dāng)前的剩余容量狀態(tài);二是SOP(State Of Power),主要是通過溫度和SOC查表得到當(dāng)前電池的可用充放電功率,VCU根據(jù)發(fā)送的功率值決定當(dāng)前整車如何使用;三是SOH(State Of Health),主要表征當(dāng)前電池的健康狀態(tài),為0-100%之間數(shù)值,一般認(rèn)為低于80%以后電池便不可再用;四是SOE(State Of Energy),該功能主要用于剩余續(xù)航里程估算。目前該算法國內(nèi)廠家現(xiàn)在開發(fā)的不多,或采用較為簡單的算法,查表得到當(dāng)前狀態(tài)下剩余能量與最大可用能量的比值。
充放電控制:根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制對電池的充放電,當(dāng)某個(gè)參數(shù)超標(biāo)如單體電池電壓過高或過低時(shí),為保證電池組的正常使用及性能的發(fā)揮,系統(tǒng)將切斷繼電器,停止電池的能量供給和釋放。
故障診斷:針對電池的不同表現(xiàn)情況,區(qū)分為不同的故障等級,并且在不同故障等級情況下BMS和VCU都會(huì)采取不同的處理措施,警告、限功率或直接切斷高壓。故障包括數(shù)據(jù)采集及合理性故障、電氣故障(傳感器和執(zhí)行器)、通訊故障及電池狀態(tài)故障等。
熱管理:實(shí)時(shí)采集每個(gè)電池箱內(nèi)電池測點(diǎn)溫度,通過對散熱風(fēng)扇的控制防止電池溫度過高。
均衡控制:均衡功能是為了消除在電池使用過程中產(chǎn)生的電池單體不一致性,根據(jù)木桶短板效應(yīng),充電和放電時(shí)都是性能最差的單體先達(dá)到截止條件,其他的單體還有一部分能力并未釋放出來,造成電池浪費(fèi)。
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