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鋰離子電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

一個(gè)典型的電源電池管理系統(tǒng)應(yīng)該關(guān)注什么功能?今天我翻譯了一篇文章來(lái)看看BMS的關(guān)鍵技術(shù)。

電池管理系統(tǒng)(BMS)是叉車動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的重要組成部分。

一方面，對(duì)電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、采集和初步計(jì)算，通過(guò)檢測(cè)值與允許值的比較，控制電源電路的開(kāi)、關(guān)。另一方面，收集到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)將報(bào)告給車輛控制器，并從控制器接收指令，并與車輛上的其他系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。電池管理系統(tǒng)，不同類型的電池，對(duì)管理系統(tǒng)的要求往往不相同。

那么，一個(gè)典型的電源電池管理系統(tǒng)應(yīng)該關(guān)注什么具體功能呢?今天我翻譯了一篇文章來(lái)看看BMS的關(guān)鍵技術(shù)。

電池管理系統(tǒng)含義

電池管理系統(tǒng)的重要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能，電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能可以分解為以下三個(gè)方面:

1)安全，保護(hù)電池單體或電池不受損壞，防止安全事故;

2)耐久性，使電池工作在安全可靠的區(qū)域，延長(zhǎng)電池的使用壽命;

3)動(dòng)力性能:保持電池工作在符合車輛要求的狀態(tài)。

一個(gè)典型的電源電池管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)什么功能?

BMS由各種傳感器、執(zhí)行器、控制器、信號(hào)線等組成。為滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，BMS應(yīng)具備以下功能:

1)電池參數(shù)檢測(cè)。包括總電壓、總電流、單體電池電壓檢測(cè)(防止過(guò)充、過(guò)放電甚至倒極現(xiàn)象)、溫度檢測(cè)(好每個(gè)電池、關(guān)鍵電纜接頭有溫度傳感器)、煙霧檢測(cè)(監(jiān)測(cè)電解液泄漏等)、絕緣檢測(cè)(監(jiān)測(cè)泄漏等)、碰撞檢測(cè)等。

2)電池狀態(tài)估計(jì)。這些包括充電狀態(tài)(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀態(tài)(SOH)、功能狀態(tài)(SOF)、能量狀態(tài)(SOE)、故障和安全狀態(tài)(SOS)等。

3)在線故障診斷。包括故障檢測(cè)、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出。故障檢測(cè)是指通過(guò)采集傳感器信號(hào)，利用診斷算法對(duì)故障類型進(jìn)行診斷并供應(yīng)預(yù)警。

電池故障是指電池組、高壓電路、熱管理等子系統(tǒng)的傳感器故障、執(zhí)行器故障(如接觸器、風(fēng)機(jī)、泵、加熱器等)以及各種控制器的網(wǎng)絡(luò)故障、軟硬件故障等。電池組故障是指過(guò)壓(過(guò)充)、欠壓(過(guò)放電)、過(guò)流、超高溫、內(nèi)部短路故障、接頭松動(dòng)、電解液泄漏、絕緣降低等。

4)電池安全控制與報(bào)警。包括熱系統(tǒng)控制、高壓安全控制。BMS的故障診斷后,車輛控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通知和要有效處理故障控制器(BMS還可以切斷主回路電源當(dāng)超過(guò)某一閾值),以防止高溫、低溫、過(guò)度充電、過(guò)放電、過(guò)電流、泄漏和其他損失電池和人類生活。

5)充電控制。BMS中有一個(gè)充電管理模塊，可以根據(jù)電池的特性、溫度和充電器的功率大小來(lái)控制充電器對(duì)電池進(jìn)行安全充電。

6)電池平衡。這種不一致性使得電池組的容量小于小電池的容量。電池平衡是基于單個(gè)電池的信息，采用主動(dòng)或被動(dòng)、耗散或非耗散的平衡方法，盡可能使電池組容量接近容量的小單體。

7)熱管理。根據(jù)電池組中的溫度分布信息和充放電要求，決定主動(dòng)加熱/冷卻的強(qiáng)度，使電池盡可能在適當(dāng)?shù)臏囟认鹿ぷ?，充分發(fā)揮電池的性能。

8)網(wǎng)絡(luò)通信。BMS要與車輛控制器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信;同時(shí)，BMS在車上拆卸不方便，要在不拆卸外殼的情況下進(jìn)行在線標(biāo)定、監(jiān)控、自動(dòng)代碼生成、在線程序下載(程序更新，不拆卸產(chǎn)品)。一般的車載網(wǎng)絡(luò)采用CAN總線技術(shù)。