二、電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
電池管理系統(tǒng)(BMS),即Battery Management System,通過(guò)檢測(cè)電池組中各單體電池的狀態(tài)來(lái)確定整個(gè)電池系統(tǒng)的狀態(tài),并根據(jù)它們的狀態(tài)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的控制調(diào)整和策略實(shí)施,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理以保證動(dòng)力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。電池管理系統(tǒng)的基本功能可以分為檢測(cè)、管理、保護(hù)這三大塊。具體來(lái)看,包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、均衡控制、熱管理、安全保護(hù)、信息管理等功能。
電池管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)在硬件上可以分為主課模塊和從控模塊兩大塊。主要由數(shù)據(jù)采集單元(采集模塊)、中央處理單元(主控模塊)、顯示單元、均衡單元檢測(cè)模塊(電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、漏電檢測(cè))、控制部件(熔斷裝置、繼電器)等組成。中央處理單元由高壓控制回路、主控板等組成,數(shù)據(jù)采集單元有溫度采集模塊、電壓采集模塊等組成。一般采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)相互間的信息通訊。
在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)功能一般包括電壓檢測(cè)、溫度采集、電流檢測(cè)、絕緣檢測(cè)、SOC 估算、CAN 通訊、放電均衡功能、系統(tǒng)自檢功能、系統(tǒng)檢測(cè)功能、充電管理、熱管理等。整體的設(shè)計(jì)指標(biāo)包括最高可測(cè)量總電壓、最大可測(cè)量電流、SOC估算誤差、單體電壓測(cè)量精度、電流測(cè)量精度、溫度測(cè)量精度、工作溫度范圍、CAN通訊、故障診斷、故障記憶功能、在線監(jiān)測(cè)與調(diào)試功能等。
BMS通過(guò)通訊接口與整車(chē)控制器、電機(jī)控制器、能量管理系統(tǒng)、車(chē)載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行通訊,整個(gè)工作過(guò)程大致為:首先利用數(shù)據(jù)采集模塊采取電池的電流、電壓和溫度等數(shù)據(jù)→然后采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控模塊→主控模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理后,發(fā)出對(duì)應(yīng)的程序控制和變更指令→最后對(duì)應(yīng)的模塊做出處理措施,對(duì)電池系統(tǒng)或電池進(jìn)行調(diào)控,同時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元模塊。
在電池管理系統(tǒng)的技術(shù)要求方面要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),比如QC/T 897-2011:
? 1、電池管理系統(tǒng)與動(dòng)力電池相連的帶電部件和其殼體之間的絕緣電阻值不小于2MΩ。
? ? ? ? 2、電池管理系統(tǒng)應(yīng)能經(jīng)受相關(guān)的絕緣耐壓性能試驗(yàn),在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)無(wú)擊穿或閃絡(luò)等破壞性放電現(xiàn)象。
? ?3、SOC的估算精度要求不大于10%。
4、電池管理系統(tǒng)應(yīng)能在相關(guān)規(guī)定條件下,比如過(guò)電壓運(yùn)行、欠電壓運(yùn)行、高低溫運(yùn)行情況下滿足狀態(tài)參數(shù)測(cè)量精度的要求。