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鋰離子電池BMS電池管理系統具有哪些功能？

2021-08-26 09:04:10來源：OFweek鋰電網關鍵詞：鋰離子電池電池管理組閱讀量：22983

導讀：BMS電池管理系統俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。

　　BMS電池管理系統俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。

　　BMS管理系統主要由各類傳感器、執行器、控制器以及信號線等組成。為了使新能源汽車能夠安全的上路行駛，且符合相關標準和規范，BMS管理系統應當具有以下功能：

　　電池參數檢測

　　包括總電壓、總電流、單體電池電壓檢測（防止出現過充、過放甚至反極現象）、溫度檢測（最好每串電池、關鍵電纜接頭等均有溫度傳感器）、煙霧探測（監測電解液泄漏等）、絕緣檢測（監測漏電）、碰撞檢測等。

　　電池狀態估計

　　包括荷電狀態(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀態(SOH)、功能狀態(SOF)、能量狀態(SOE)、故障及安全狀態(SOS)等。

　　在線故障診斷

　　包括故障檢測、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測是指通過采集到的傳感器信號，采用診斷算法診斷故障類型，并進行早期預警。電池故障是指電池組、高壓電回路、熱管理等各個子系統的傳感器故障、執行器故障（如接觸器、風扇、泵、加熱器等），以及網絡故障、各種控制器軟硬件故障等。電池組本身故障是指過壓（過充）、欠壓（過放）、過電流、超高溫、內短路故障、接頭松動、電解液泄漏、絕緣降低等。

　　電池安全控制與報警

　　包括熱系統控制、高壓電安全控制。BMS診斷到故障后，通過網絡通知整車控制器，并要求整車控制器進行有效處理（超過一定閾值時BMS也可以切斷主回路電源），以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對電池和人身的損害。

　　充電控制

　　BMS中具有一個充電管理模塊，它能夠根據電池的特性、溫度高低以及充電機的功率等級，控制充電機給電池進行安全充電。

　　電池均衡

　　不一致性的存在使得電池組的容量小于組中最小單體的容量。電池均衡是根據單體電池信息，采用主動或被動、耗散或非耗散等均衡方式，盡可能使電池組容量接近于最小單體的容量。

　　熱管理

　　根據電池組內溫度分布信息及充放電需求，決定主動加熱/散熱的強度，使得電池盡可能工作在最適合的溫度，充分發揮電池的性能。

　　網絡通信

　　BMS需要與整車控制器等網絡節點通信；同時，BMS在車輛上拆卸不方便，需要在不拆殼的情況下進行在線標定、監控、自動代碼生成和在線程序下載（程序更新而不拆卸產品）等，一般的車載網絡均采用CAN總線技術。

　　信息存儲

　　用于存儲關鍵數據，如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數、故障碼和一致性等。車輛中的真實BMS可能只有上面提到的部分硬件和軟件。每個電池單元至少應有一個電池電壓傳感器和一個溫度傳感器。對于具有幾十個電池的電池系統，可能只有一個BMS控制器，或者甚至將BMS功能集成到車輛的主控制器中。對于具有數百個電池單元的電池系統，可能有一個主控制器和多個僅管理一個電池模塊的從屬控制器。對于每個具有數十個電池單元的電池模塊，可能存在一些模塊電路接觸器和平衡模塊，并且從控制器像測量電壓和電流一樣管理電池模塊，控制接觸器，均衡電池單元并與主控制器通信。根據所報告的數據，主控制器將執行電池狀態估計，故障診斷，熱管理等。

　　電磁兼容

　　由于電動車使用環境惡劣，要求BMS具有好的抗電磁干擾能力，同時要求BMS對外輻射小。

　　BMS管理系統作為新能源汽車動力電池組的監控管理中心，必須對電池組的溫度、電壓和充放電電流等相關參數進行實時動態的監測，在必要時能主動采取緊急措施保護各單體電池，避免電池組出現過充、過放、溫度過高以及短路等安全問題。

　　此外，BMS管理系統還必須在電池組的整個使用周期內對電池的SOC進行準確估算，并以合適的方式將剩余電量、續駛里程和故障異常等關鍵信息及時反饋給駕駛員，同時以一種合適的方式完成系統與整車ECU或上位機之間的數據交換功能。