Wraz泽wzrostem liczby pojazdow elektrycznych, obok poszukiwania akumulatorow o dużej gęstości energii我wysokim bezpieczeństwie, coraz większego znaczenia nabiera系统zarządzania energiąakumulatorow。Rożne baterie zasilające mająRożne właściwości我nawet jeśli właściwości baterii迪高samego typu sąniespojne, w trakcie użytkowania istnieje możliwośćwypadkow spowodowanych rozszerzeniem。Dlatego bardzo ważne jest efektywne zarządzaniesystemem zasilania bateryjnegow celu zapewnienia bezpieczeństwa pojazdow elektrycznych。Jednocześnie konieczne jest zapewnienie wydajności systemu akumulatorow, wydłużenieżywotności akumulatorow oraz poprawa wydajności akumulatorow。

Struktura我zasada działania systemu zarządzania akumulatorami。

电池管理系统(BMS),即电池管理系统,决定了整个电池系统的状态通过检测每一个电池在电池包的状态,并进行相应的调整和控制策略实现的动力电池系统根据其状态,实现动力电池的充放电管理系统和每个单元,确保动力电池系统的安全稳定运行。

Typowa struktura topologii systemu zarządzania bateriąjest zasadniczo podzielona na dwie części: głowny modułsterujący我podrzędny modułsterujący。W szczegolności składa sięz jednostki centralnej (głownego modułu sterującego), modułu akwizycji danych, modułu wykrywania danych, modułu wyświetlacza, elementow sterujących (urządzenie bezpiecznikowe, przekaźnik)我tak dalej。Zasadniczo komunikacja danych między modułami jest realizowana咱pomocątechnologii wewnętrznej magistrali即可。
W oparciu o funkcje każdego modułu BMS może wykrywaćW czasie rzeczywistym napięcie, prąd, temperaturę我inne parametry akumulatora zasilającego, realizowaćzarządzanie termiczne, zrownoważone zarządzanie, wykrywanie wysokiego napięcia我izolacji akumulatora zasilającego oraz obliczaćpojemnośćresztkowa,商务部ładowania我rozładowania oraz地位SOC&SOH akumulatora zasilającego。

Podstawowe funkcje systemu zarządzania akumulatorami。

Podstawowe funkcje systemow zarządzania bateriąmożna podzielićna trzy części: wykrywanie, zarządzanie我ochrona。W szczegolności obejmuje takie funkcje,木菠萝gromadzenie danych, monitorowanie stanu, zrownoważona kontrola, zarządzanie temperaturą,ochrona bezpieczeństwa我tak dalej。
(我)gromadzenie danych。
Jako podstawa我przesłanka innych funkcji w systemie zarządzania baterią,dokładność我szybkośćpozyskiwania danych może odzwierciedlaćzalety我绿洲systemu zarządzania baterią。Inne funkcje systemu zarządzania, takie木菠萝analiza stanu SOC, zarządzanie rownowagą,zarządzanie termiczne itd。,opierająsięna zebranych danych analizy我przetwarzania。
Obiektami pozyskiwania danych sąogolnie napięcie, prąd我temperatura。W procesie praktycznego użytkowania wydajnośćelektrochemiczna baterii jest rożna W rożnych temperaturach, co powoduje rożnąenergięuwalnianąprzez baterię。Akumulator litowo-jonowy jest wrażliwy na napięcie我temperaturędlatego przy ocenie SOC akumulatora należy wziąćpod uwagęwpływ temperatury。

(2)Analiza stanu。

Analiza stanu baterii obejmuje głownie dwa aspekty: pozostałyładunek baterii oraz stopieństarzenia siębaterii, czyli ocenęSOC我ocenęSOH。SOC pozwala kierowcom uzyskaćbezpośrednie informacje o wpływie pozostałej mocy na przebieg。Na obecnym etapie wiele badańkoncentruje sięNa analizie SOC,陈旧poprawiając jej dokładność。SOH będzie miało wpływ na analizęSOC。Temperatura我prąd w procesie użytkowania陈旧wpływająna SOH baterii, dlatego należy ją陈腐的analizować,赎zapewnićdokładnośćanalizy SOC。
W analizie SOC istnieje metoda pomiaruładunku, metoda napięcia W obwodzie otwartym, metoda filtra Kalmana, algorytm sztucznej sieci neuronowej, metoda logiki rozmytej我tak dalej。Pokrotce przedstawiono tutaj metodępomiaruładunku我metodęnapięcia w obwodzie otwartym。
(1)metoda pomiaruładunku。
Metoda pomiaruładunku oblicza SOC na podstawie statystykładunku naładowanego我rozładowanego przez akumulator w pewnym czasie,到znaczy nagromadzenia prądu w czasie。Chociażjest najczęściej stosowana metoda pomiaru, będzie miała na niąwpływ wiele czynnikow, w tym dokładnośćdanych, samorozładowanie我tak dalej。Na przykład z powodu braku dokładności czujnika prądu występuje błąd między prądem użytym做obliczeńcałkowych一wartościąrzeczywistą,公司powodujeże odchylenie wyniku SOC jest coraz większe。Dlatego korzystając z metody pomiaruładunku, musimy zastosowaćpewne algorytmy korekcji,赎skorygowaćrożne czynniki wpływające,赎zmniejszyćbłąd wynikow obliczeń我analiz。
(2)Metoda napięcia obwodu otwartego。
Metoda napięcia obwodu otwartego polega na pomiarze napięcia obwodu otwartego akumulatora, gdy akumulator jest w stanie statycznym, w celu obliczenia SOC akumulatora。Należy jednak zauważyć,że przy stosowaniu metody napięcia obwodu otwartego ogolnie uważa się,że istnieje pewna liniowa zależnośćmiędzy SOC我EMF,一个każda wartośćSOC odpowiada tylko jednej wartości电动势。Podczas stosowania metody napięcia w obwodzie otwartym należy wziąćpod uwagęefekt sprężynowania napięcia,一个obliczony SOC będzie zbyt mały, gdy napięcie聂wroci做stabilnej wartości。W porownaniu z metodąpomiaruładunku, metoda napięcia W obwodzie otwartym聂może byćstosowana, gdy akumulator pracuje normalnie, co jest jego największym problemem。

很难准确测量SOC在这个阶段,例如,采样数据的不准确造成的传感器精度和电磁干扰导致的偏差分析。此外,电池的不一致性,历史数据和操作条件的不确定性也对SOC的计算有很大的影响。

(3)平衡控制。
由于生产和工作环境的影响,细胞单位不一致,也有不同的电压,容量,内部阻力和其他属性,导致不同有效容量和充放电能力的每一个细胞在实际使用过程中。因此,为了确保电池系统的整体性能和延长使用寿命,是非常必要的平衡电池为了减少单个细胞的区别。
平衡管理有助于维护电池容量和放电深度的控制。如果没有电池的均衡控制,由于保护功能设置的电池管理系统,将会有一个现象,当一个电池完全充电,其他电池没有完全充电,或者当一个电池的放电最低电源切断,其他电池还没有达到放电截止限制。一旦电池过度充电或者过量放电,电池,会发生一些不可逆的化学反应会影响电池的性能,从而影响电池的使用寿命。
根据电路结构和控制方式的均衡管理,前者是分为集中均衡和分布均衡,而后者分为主动均衡和被动均衡。集中均衡意味着所有电池组的电池单元共享一个均衡器均衡控制,虽然分布均衡是一个均衡器用于一个或多个电池。前者的优点是简单和直接的沟通和快速均衡的速度。然而,安排电池单元之间的线束和均衡器是复杂的,所以它不适合大量的电池系统单位。后者可以解决治理问题前,但缺点是成本高。
积极的平衡,也称为无耗散平衡、图像之间的能量传递理论是电池单元。细胞中的能量高的能量转移到较低的单体的能量达到能量平衡的目的。被动类型是耗散平衡,其消耗的能量平衡状态的高能单体与其他单体通过平行的阻力。主动均衡能量转移的效率,而不是消费,但复杂的结构会导致成本的增加。

(四)热管理。
电池系统在不同的操作条件下,因为自己的内部阻力,在输出功率、电能同时产生一定的热量,导致增加蓄热电池温度、不同的空间布局使电池温度不一致。当电池温度超过正常工作温度范围,权力必须是有限的,否则会影响电池寿命。为了保证电池的电气性能和生命系统,动力电池系统一般用热管理系统设计。电池热管理系统是一组管理系统用来确保电池系统在合适的温度范围内工作,主要由电池箱,传热介质,监测设备等等。
电池管理系统的主要功能在热管理是精确测量和监控电池的温度。当电池温度过高,使用有效的散热和通风以确保电池温度场的均匀分布。低温条件下,电池可以快速加热达到一个正常的工作环境。

(V)安全与保护。
作为整个电池管理系统最重要的功能,安全保护是基于第一个四个功能。它主要包括过电流保护,过度充电和放电保护、超温保护、绝缘监测。
(1)过电流保护。
因为电池有一定的内部阻力,当电池工作时,电流将会导致电池的内部热量,和蓄热的增加会导致电池温度的增加,从而导致电池的热稳定性的降低。对于锂离子电池来说,de-intercalation正负电极材料的能力是肯定的。当充电和放电电流大于其de-intercalation能力,电池的极化电压将会增加,电池的实际容量会降低,影响电池的使用寿命。在严重的情况下,它会影响电池的安全。电池管理系统会判断当前值超过安全范围,如果超过它,它将采取相应的安全保护措施。
(2)过度充电和过放电保护。
在充电过程中,充电电压超过电池充电截止电压时,积极的晶格结构将被摧毁,电池容量会变得更小。当电压过高,它会引起爆炸的隐患在正极和负极短路。收费过高是严格禁止的。百时美施贵宝检测系统中单个电池的电压,当电压超过收费上限,BMS断开充电电路保护电池系统。
在放电过程中,放电电压低于蓄电池放电截止电压,在电池的负极金属收集器将溶解,造成不可挽回的损害电池。当充电电池过放电,有内部短路或漏电的可能性。当电压超过排放限制电压时,百时美施贵宝将打开电路保护电池系统。
(3)超温保护。
过热保护,需要结合上面的热管理功能。在不同温度下电池活动变化。长时间暴露在高温时,电池材料的结构稳定性将变得更糟,缩短电池寿命。低温电池活动的限制将会减少可用的能力,特别是充电能力将会变得非常低,可能导致安全风险。电池管理系统可以禁止充电和放电时电池温度超过高温极限或低于低温极限。
(4)绝缘监测。
绝缘监测功能也是一个重要的功能,以确保电池系统的安全。电池的电压系统通常是几百伏,一旦发生泄漏,将危险的人员,所以绝缘监测功能是非常重要的。百时美施贵宝将监测绝缘电阻对身体总积极和消极的铁。如果绝缘电阻低于安全范围,错将报道和高电压将断开连接。
系统设计和技术要求。

当设计的电池管理系统,我们首先需要确定BMS的功能根据整车的设计要求,然后确定它的拓扑结构,由软件和硬件设计的主要工作。上述基本工作完成后,我们需要开展的BMS单元测试和整体测试动力电池组。之前的软件和硬件设计,充电和放电,能力,抵抗和其他特征的单电池需要测试为了更好的保护电路设计,算法设计,等等。
硬件设计应结合软件算法的要求,并要注意电压绝缘、抗电磁干扰、电磁兼容性、通信隔离、通风和散热电路板开发和组件设计。一般软件设计功能包括电压检测、温度采集、电流检测、绝缘检测、SOC估计,可以沟通、流量均衡功能,系统自检功能、系统检测功能、收费管理、热管理等等。
Powiązany projekt sprzętu obsługuje funkcje projektu oprogramowania, takie木菠萝moduł单片机służy zbierania我analizowania danych, wysyłania我odbierania sygnałow sterujących,一个modułwykrywania prądu马zbieraćprądładowania我rozładowania akumulatora podczas过程ładowania我rozładowania。