一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢?一起看看BMS的关键技术,湖南BMS电池管理系统工作原理。电池管理系统,BMS(Battery ManagementSystem),是电动汽车动力电池系统的重要组成。它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数,并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面,将采集的关键数据上报给整车控制器,并接收控制器的指令,与车辆上的其他系统协调工作。电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不一样。那么,一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢?BMS实时采集,湖南BMS电池管理系统工作原理,湖南BMS电池管理系统工作原理、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,与外部设备如整车控制器交换信息。湖南BMS电池管理系统工作原理
据立木信息咨询发布的《中国BMS电池管理系统市场研究报告告(2019版)》显示:BMSzui主要的三大功能为电芯监控、荷电状态(SOC)估算以及单体电池均衡。BMS监测到单体锂电池芯的工作温度和电量,并自动采取措施均衡单体锂电池芯的充放电电流和防止过温现象发生。能使电动汽车动力电池在各种工作条件下获得zui佳的性能、zui长的使用寿命,是发展电动汽车的关键技术之一。国外动力电池BMS普遍采用主动均衡技术,单车成本较高,但同时BMS价格也在以每年10-15%的速度下降,因此BMS市场规模的增速也将明显小于动力电池产量的增速。湖南BMS电池管理系统工作原理BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。
融合算法:目前融合算法包括简单修正、加权、卡尔曼滤波或扩展卡尔曼滤波(EKF)、滑模变结构等。简单修正的融合算法主要包括开路电压修正、满电修正的安时积分法等。对于纯电动车电池,工况较为简单,车辆运行时除了少量制动回馈充电外主要处于放电态,站上充电时电池处于充电态,开路电压的滞回效应比较容易估计;电池容量大,安时积分的误差相对较小;充满电的机率大,因此,采用开路电压标定初值和满电修正的安时积分方法可以满足纯电动车电池SOC 的估计精度要求。
锂电池衰减机理。锂离子电池为“摇椅式”电池,正负极的活性材料可以看作容纳锂离子的两个水桶,锂离子相当于桶里的水。电池的性能衰减可以理解为“水”变少(即活性锂离子损失),或“桶”变小(正极或负极活性物质变少)。导致活性锂离子损失的主要原因是:电极与电解液副反应形成钝化膜(如SEI膜);由于充放电电池膨胀收缩疲劳导致电极龟裂,导致电极与电解液副反应形成新的SEI膜,消耗锂离子;不当充电导致的析锂与电解液反应消耗锂离子。导致活性材料损失的主要原因包括:材料中的锰、铁或镍等离子溶解;活性材料颗粒脱落;活性材料晶格塌陷。目前SOH 估计方法主要分为耐久性经验模型估计法和基于电池模型的参数辨识方法。BMS主要作用是监控电池的状态。
不同放电工况下电池的能量损失不同,因此只有预测某一特定功率需求下的电池电压响应过程,才能获得准确的RE预测值。由于锂离子电池的特点,其电压输出受到很多变量的影响,如当前SOC、温度、衰减程度SOH,因此在能量预测过程中除传统的SOC 估计模型外,还需要一个专门的电压预测模型。该方法基于当前的电池状态和未来的电流输入,根据电池模型对未来放电过程的电压变化进行预测,并计算放电过程中的累积能量。预测过程中,根据当前的电压、电流测量值对模型参数进行修正,对端电压序列与RE 的预测结果进行更新。BMS电池管理系统功能:动态监测动力电池组的工作状态。电动工具BMS电池管理监控系统组成
BMS动态监测动力电池组的工作状态。湖南BMS电池管理系统工作原理
经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达较大2%,平均估算偏差1%。同时针对电池单体间的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,较大程度的挥电池的较大能效。电池内短路的快速识别:电池内短路是较复杂、较难确定的热失控诱因,是目前电池安全领域的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上)的搁置观察以期早期发现问题。在电池的内短路识别方面,拥有10 余项世界范围内率先的**及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可明显降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本,提高电池生产及使用过程的安全性。湖南BMS电池管理系统工作原理
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