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什么是电池管理系统BMS?电池管理系统BMS有哪些用处?

BMS全称为电池管理系统 (Battery Management System),用于对电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警,充放电模式选择等。

由于电芯是一个电化学的过程,多个电芯组成一个电池,而每个电芯都有特性,无论制造多精密,随这使用时间、环境,各个电芯都会存在误差与不一致的地方,故电池管理系统,就是通过有限的参数,去评估当前电池的状态。

用途方面,BMS大致有两类,一是用于新能源汽车,二是用于储能。本文将主要介绍在应用于新能源汽车时,BMS有哪些用处。

实时跟踪电池运行状态及参数检测:实时采集电池充放电状态,采集数据有电池总电压,电池总电流,每个电池箱内电池测点温度以及单体模块电池电压等。由于动力电池都是串联使用的,所以这些参数的实时,快速,准确的测量是电池管理系统正常运行的基础。

估算功能:BMS估算功能有四大方面,一是SOC(State Of Charge),属于BMS核心控制算法,表征当前的剩余容量状态;二是SOP(State Of Power),主要是通过温度和SOC查表得到当前电池的可用充放电功率,VCU根据发送的功率值决定当前整车如何使用;三是SOH(State Of Health),主要表征当前电池的健康状态,为0-100%之间数值,一般认为低于80%以后电池便不可再用;四是SOE(State Of Energy),该功能主要用于剩余续航里程估算。目前该算法国内厂家现在开发的不多,或采用较为简单的算法,查表得到当前状态下剩余能量与最大可用能量的比值。

充放电控制:根据电池的荷电状态控制对电池的充放电,当某个参数超标如单体电池电压过高或过低时,为保证电池组的正常使用及性能的发挥,系统将切断继电器,停止电池的能量供给和释放。

故障诊断:针对电池的不同表现情况,区分为不同的故障等级,并且在不同故障等级情况下BMS和VCU都会采取不同的处理措施,警告、限功率或直接切断高压。故障包括数据采集及合理性故障、电气故障(传感器和执行器)、通讯故障及电池状态故障等。

热管理:实时采集每个电池箱内电池测点温度,通过对散热风扇的控制防止电池温度过高。

均衡控制:均衡功能是为了消除在电池使用过程中产生的电池单体不一致性,根据木桶短板效应,充电和放电时都是性能最差的单体先达到截止条件,其他的单体还有一部分能力并未释放出来,造成电池浪费。

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