锂离子动力电池PACK部BMS系统

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锂电池为什么需要BMS电池管理

锂电池为什么需要BMS电池管理

锂电池为什么需要BMS电池管理系统?锂电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险,造成锂电池组损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。

因此,必须为锂电池组配备一套具有针对性的锂电池管理系统BMS从而对电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个锂电池工作效率和使用寿命。

(1)安全性锂电池存在安全性差,时有发生爆炸等缺陷。

尤其是钻酸锂为正极材料的锂电池不能大电流放电,安全性较差。

此外,几乎所有种类的锂电池过度充电或过度放电都会引起电芯不可逆转的损伤。

锂电池对温度也极为敏感:如果在温度过高的状况下使用,可能引起电解液分解、燃烧甚至爆炸;温度过低将导致锂电池的各项性能明显恶化,影响设备的正常使用。

由于电池制作工艺的限制,每个电池单元的内阻、容量等均会存在差异。

当多个电池单元串联使用时,会引起各个电芯的充放电速率不一致,这导致了电池容量的利用率低下。

鉴于此,锂电池在实际使用过程中通常需要专门的保护系统来监控电池的健康状态,从而管理锂电池的使用过程。

(2)可维护性锂电池低温下容量衰减和电量无法准确预测使得设备的可维护性较差。

长期在线的仪表需要定期更换电池,而远程监控设备工作站点分散,各个站点之间路途遥远,因此更换电池工作量巨大,成本高昂。

为了减小维护的工作量,降低维护成本,需要锂电池BMS管理系统具有准确的电荷状态估算功能以准确掌握电池的电荷状态,更有目的地进行电池更换工作;同时还需要电池管理系统具有较低的自身功耗,以降低维护频率,延长电池的使用寿命。

因此对长时间持续供电的远程监控仪表,合理地设计锂电池BMS管理系统对设备的维护有着非常重要的意义。

BMS锂电池管理系统的作用电池管理系统(BMS)是一套保护电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施调节电池的异常使用状态,为换电柜及车辆的使用安全提供安全保障。

BMS锂电池管理系统的主要目的就是保证电池系统的设计性能,从安全性、耐久性、动力性三个方面提供作用。

动力锂电池组的管理系统(BMS)的认知

动力锂电池组的管理系统(BMS)的认知

BMS工作准确性、管理系统对各类故障应有检测和处理功能、智能管理及通讯功能等内容。
关键词:动力锂电池组管理系统 认知
中图分类号:TM912
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2013)02(a)-0051-01
锂电池作动力使用需十几节至几百节的大 容量电 池串联,其中一节电 池 若 有问题,因安 全原因整组电池则不能继续工作,故没有一个 功能很强的管理系统是无法推广使用的。但因 种种原因,目前国内外市场上尚未见到能达到 使用要求满意的产品,故影响锂电池作为动力 能源的推广应用。锂电池虽在特殊条件下有燃 烧、爆炸不安全特性存在,但循环使用寿命应 是为优的,可是目前国内影响其使用推广的关 键问题是使用寿命太短,有的说“低于普通铅 酸电池”。如果真是这样,锂电池既危险又短命 且价格贵,那还有什么推广价值。
5 管理系统对各类故障应有检测和处 理功能
动力锂电 池 的 安 全 使 用是 管 理系统 的 重要 任 务。而 影 响 使 用 安 全 的因 素 除 电 池 本 身而外,还有 充电器、用电器及管 理系和 环 境条件等。因此 对使用电池安全的管 理,绝 不是 一 般 做 的“ 防 短 路、防 高 温、防反 接、防 过充、防过放”那么简单,更何况前面已讲过 那 些 所 谓 防 过 充、防 过 放 的 做 法 本 身就 有 问 题。(1)要即时检查充电器工作是否正常。若
2 充电方法和充电器 充电 程 序 存于 B M S 的 软件中,充电 器工
作完 全由BM S 指 挥控制。充电 过 程中BM S 据已 测 知 的 各节电 池 的即 时 参 数,按 安 全 第
一、寿 命优先的原则,即时 检 查电池 组中是 否有需改变充电电流的电池。若 有,则据该 节电 池 需 要自动 调 整 充电 器 的 输出电 流 。这 样 充电 彻 底 改 变了电 池 与 充电 器之 间“ 谁 服 从谁”的问题,彻底避免了因充电不当而影响 电 池 寿 命甚 至 造 成 恶 性 事 故 现 象。但 这 乃 是 串联 充电方 式,必 然 存 在各节电 池 充电 结 果 不一致的通病。

动力锂电池组的管理系统(BMS)的认知

动力锂电池组的管理系统(BMS)的认知
充电 V =u +l( R+r )+V C
放电 V = g 一 ,( R + r ) 一V C
+3 0 m V o 充 电大 电流均 衡时应避 免出现 被均 能 ”范 畴 。 但 这 里 讲 的 智 能 主 要 是 指 操 作 衡 电池处在 放电状 态, 而放电被均衡时应避 免 “ 智能” 。 管 理 系统 工作 时, 无 论 是 充电 、 放 被均 衡电池 处在 充电状 态。 否则被 均衡的单节 电 、 电 池 检 查 皆是 一 键式 , 即 同一 按 键 一次 电池 , 相当于循环使 用一 次。
! ! 垒 : 塑
工 业 技 术
Sc i e n ce e nd Tech nol og y 1 n no va t i o n Her a l d
动 力锂电池组的管理 系统 ( B MS)韵认 知
李永菲 ( 无锡汽车工程学校 江苏无锡
2 1 4 1 5 3 )
放电每节 能 自检 , 并 能 有 效处 理 。 确 保 不 会 因管 理 系 1 管理 系统 B MS 应 能对 每 节电池的特 征 组 充电每节电池 皆充 满而又无过 充, 电池 都放 完而又无过放 , 才能达到提 高续 行距 统 有 问题 而使 如车辆 等用 电设 备发 生故 障 , 参 数 进 行测 算
操作。 系 统 自动 识 别工作 内 容及 工作 是 否结
式中 : 为电池 的电 极结 点和 引线 电 阻,
可认 为是 已知的常 数 。 R : 为 电池的内阻, 它是
束, 当判 定 工作 已结 束时 则 自动 切 断 电源 包 括 自身的供 电电源。 动力锂 电池 组管 理系统 ,
中图分类号: T M 9 1 2
文献标识码 : A

锂离子电池BMS电池管理系统具有哪些功能-

锂离子电池BMS电池管理系统具有哪些功能-

锂离子电池BMS电池管理系统具有哪些功能?BMS电池管理系统俗称之为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。

BMS管理系统主要由各类传感器、执行器、控制器以及信号线等组成。

为了使新能源汽车能够安全的上路行驶,且符合相关标准和规范,BMS管理系统应当具有以下功能:电池参数检测包括总电压、总电流、单体电池电压检测(防止出现过充、过放甚至反极现象)、温度检测(最好每串电池、关键电缆接头等均有温度传感器)、烟雾探测(监测电解液泄漏等)、绝缘检测(监测漏电)、碰撞检测等。

电池状态估计包括荷电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH)、功能状态(SOF)、能量状态(SOE)、故障及安全状态(SOS)等。

在线故障诊断包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出等。

故障检测是指通过采集到的传感器信号,采用诊断算法诊断故障类型,并进行早期预警。

电池故障是指电池组、高压电回路、热管理等各个子系统的传感器故障、执行器故障(如接触器、风扇、泵、加热器等),以及网络故障、各种控制器软硬件故障等。

电池组本身故障是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等。

电池安全控制与报警包括热系统控制、高压电安全控制。

BMS诊断到故障后,通过网络通知整车控制器,并要求整车控制器进行有效处理(超过一定阈值时BMS也可以切断主回路电源),以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身的损害。

充电控制BMS中具有一个充电管理模块,它能够根据电池的特性、温度高低以及充电机的功率等级,控制充电机给电池进行安全充电。

电池均衡不一致性的存在使得电池组的容量小于组中最小单体的容量。

电池均衡是根据单体电池信息,采用主动或被动、耗散或非耗散等均衡方式,尽可能使电池组容量接近于最小单体的容量。

热管理根据电池组内温度分布信息及充放电需求,决定主动加热/散热的强度,使得电池尽可能工作在最适合的温度,充分发挥电池的性能。

新能源电池包结构

新能源电池包结构

新能源电池包结构
新能源电池包的结构主要由以下几个部分组成:
1.电池单体(Battery Cells):这是电池的基本组成单元,通常采用锂离子电池技
术。

它们是负责储存和释放电能的主要组件。

2.电池模块(Battery Modules):电池模块由多个电池单体组成,通过连接器和电
池管理系统(BMS)进行电气连接和控制。

电池模块可以根据需要进行组合和配置,以满足电池容量和电压要求。

3.电池包(Battery Pack):电池包是由多个电池模块组成的整体结构,通常位于车
辆底盘或车辆座椅下方。

它提供了电池的物理支撑和保护,同时还包含与车辆其他系统的连接和接口。

电池包内部还有热管理系统,用于维持电池的合适工作温度范围。

4.电池管理系统(Battery Management System,BMS):BMS是负责监测、控制和管
理电池的系统。

它可以监控电池的状态,如电压、电流、温度等,并控制电池的充放电过程,确保电池的安全和性能。

此外,电池包还可能包括高压断电系统(BDU),用于控制电流流向,给到不同的负载,实现能量分配。

同时,电池包还需要有低压线束,用于采集电池模组电芯信号,监控电芯状态,并将数据传输给BMS。

总的来说,新能源电池包的结构复杂,但各个部分都起着至关重要的作用,共同确保电池的安全、性能和效率。

什么是锂离子电池BMS电池管理系统?

什么是锂离子电池BMS电池管理系统?

什么是锂离子电池BMS电池管理系统?电池管理系统,英文为BMS(Battery ManagementSystem),是电动汽车动力电池系统的重要组成部分。

它能够检测收集并初步计算电池实时状态参数,同时根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;此外,还会将收集到的关键数据反馈给整车控制器,并接收控制器的指令,与汽车上的其他系统协调工作。

不同电芯类型,对管理系统的要求一般不太一样。

电动汽车所用的锂离子电池容量大、串并联节数多、系统复杂,而且对安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大,因此其成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。

锂离子电池安全工作区域受到温度、电压的窗口限制,当超过该窗口的范围时,电池性能就会加速衰减,甚至会引发安全问题。

电池管理系统的主要目的就是保证电池系统的设计性能,从安全性、耐久性、动力性三个方面提供作用。

安全性方面,即BMS管理系统能保护电池单体或电池组免受损坏,防止出现安全事故。

耐久性方面,即使电池工作在可靠的安全区域内,延长电池的使用寿命。

动力性方面,即要将电池的工作状态在维持在满足车辆要求的情况下。

一组锂离子电池组里有很多快电芯,BMS是如何管理的?BMS系统的重要工作分成两大任务对电池的检测和保证锂离子电池安全。

其中电池检测实现相对简单一些,重要是通过传感器收集电池在使用过程中的参数信息比如:温度、每一个电池单体的电压、电流,电池组的电压、电流等。

这些数据在之后的电池组管理中起到至关重要的用途,可以说假如没有这些电池状态的数据作为支撑,动力锂离子电池的系统管理就无从谈起。

电池管理系统的重要功能,可以分解成如下三个方面:1,安全性,保护电池单体或电池组免受损坏,防止出现安全事故;2,耐久性,使电池工作在可靠的安全区域内,延长电池的使用寿命;3,动力性,维持电池工作在满足车辆要求的状态下。

BMS系统介绍专业知识

BMS系统介绍专业知识
工程部:XXX 编制
电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)电池管理系统(BMS)是电池与顾客之 间旳纽带,主要对象是二次电池。 二次电池存在下
面旳某些缺陷,如存储能量少、寿命短、串并联使 用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池 旳性能是很复杂旳,不同类型旳电池特征亦相差很 大。 电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提升
控制对地有效;具有额定驱动电流为1A(峰值电流可到达3A,<1S)旳继电 器控制通道4路,
控制对电源有效。 支持国标充电接口:支持国标交直流充电接口(GB/T 20234-2023)
及协议(GB/T 27930-2023) 数据统计:分为历史数据统计(500条,5分钟/条)和故障数据统计
(500条,故障出现和变 化时刻/条)。 报警功能:对电池系统旳故障类型进行分析和分级报警。 充放电管理:根据电池系统旳目前状态,为充电机或整车控制器实时
SOC估算。 容量累积:统计电池组旳累积充放电容量。 通讯功能: CAN通信:提供3路高速CAN通讯接口(其中1路用于电池管理系统内部
各个单元 之间旳数据传播,另外2路则是对外提供给充电机、整车控制器、仪表等。
继电器控制:具有额定驱动电流为2A(峰值电流可到达5A,<1S)旳继电器 控制通道2路,
电池旳利用率,预防电池出现过分充电和过分放电, 延长电池旳使用寿命,监控电池旳状态。伴随电池 管理系统旳发展,也会增添其他旳功能。
合用电池类型 磷酸铁锂电池、三元锂电池、钛酸锂电池、锰 酸锂电池、镍氢电池(12串/通道) 合用应用场合 合用于多种车型:乘用车、商用车、特种车、 低速车等 合用于多种动力配置模式:纯电动、混合动力
均衡电流:≮100mA(被动)—推荐 均衡电流:≮1000mA(主动)

锂电池管理系统bms原理

锂电池管理系统bms原理

锂电池管理系统bms原理锂电池管理系统(BMS)是一种用于监测、控制和保护锂电池的系统,它是锂电池应用中至关重要的一部分。

本文将介绍BMS的原理及其功能。

BMS的原理主要包括两个方面:电池监测和电池保护。

首先,BMS通过对电池的监测,可以实时获取电池的电压、电流、温度等参数。

这些参数的监测对于电池的正常工作非常重要,可以帮助用户及时了解电池的状态,并做出相应的措施。

例如,当电池的电压过低或过高时,BMS可以及时发出警报,以避免电池的过放或过充;当电池的温度过高时,BMS可以自动降低电池的充放电速率,以保护电池的安全性。

BMS还可以对电池进行保护。

一方面,BMS可以对电池的充放电过程进行控制,以防止电池的过充或过放,保证电池的安全使用。

另一方面,BMS还可以对电池进行均衡,即通过控制电池的充放电过程,使各个单体电池之间的电压保持一致。

这样可以避免因某个单体电池电压过高或过低而导致整个电池组性能下降或故障。

除了电池监测和保护功能外,BMS还具备其他重要的功能。

首先,BMS可以实现电池数据的采集与存储,可以记录电池的工作状态及历史数据,为用户提供参考。

其次,BMS可以与车辆或设备的控制系统进行通信,实现对电池的远程监控和控制。

例如,当电池组出现故障时,BMS可以及时向控制系统发送警报,以便及时采取措施。

此外,BMS还可以实现对电池的充放电过程进行优化,以提高电池的效率和使用寿命。

为了保证BMS的准确性和可靠性,BMS的设计需要考虑以下几个方面。

首先,BMS需要采用高精度的传感器,以确保对电池参数的测量准确。

其次,BMS需要具备一定的计算和处理能力,以实时处理和分析电池数据,并做出相应的控制决策。

此外,BMS还需要具备一定的安全性能,以防止电池的过充、过放、短路等情况发生。

最后,BMS的设计还需要考虑电池组的规模和应用环境,以满足不同用户的需求。

锂电池管理系统(BMS)是一种用于监测、控制和保护锂电池的系统。

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先给初学者一个简单的科普,因为几年前我和人家说起BMS,大部分是不知道是什么东西。

BMS就是Battery Management System,中文就是电池管理系统,一般针对动力电池组,很多电芯串并的情况来说的。

BMS的作用是保护电池安全,延长电池的使用寿命,实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。

为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力,两个方面的原因,第一个原因是电芯最终要成为一个标准品,第二个原因是BMS很复杂,且非常重要。

针对第一个原因,电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品,一起来分析一下。

动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样,用不了几年的时间就会达到这种状态。

最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的,一大批电芯厂会慢慢出局的。

现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来,加之电芯的工艺还没有成熟和稳定,且电芯的尺寸和材料体系各式各样。

其实统一到几种电芯用不了多长时间。

这是市场决定的,一旦动力电池放量,竞争就会加剧,成本的要求就会苛刻,市场就会趋于同质化竞争,慢慢把需求不大的类型淘汰掉,因为没有量的支撑就不会有竞争力(一些高性能或特殊领域的小众应用另当别论),这是自然竞争的结果。

不得不说另外一个事,所有的电芯厂,全球任何一家电芯厂,都是研究电化学和材料相关的,绝大部分的人才都是集中在这个领域的,他们对BMS这种对电子和系统要求极高的东西很难有好的理解,也不会有好的建树,更不可能做出有竞争力的BMS产品和电池PACK了。

因此最后电芯厂和PACK厂一定会分化,一定会专业分工,这是自然规律,市场竞争的规律。

针对第二个原因,BMS的复杂和系统要求较高,是PACK竞争的基础。

为什么说BMS比较复杂,因为BMS涉及到的东西很多,不但要求懂电池知识很多,还要对整个系统(电动汽车或储能等)很懂,不但要懂电子,还要懂结构,不仅要会硬件,还要会软件,要做好BMS,要对电子技术、电工技术、微电子及功率器件技术、散热技术、高压技术、通信技术、抗干扰及可靠性技术等很多东西都要专业才行,它是一个负责的系统工程。

BMS一般会涉及到几个功能:
1、电池保护及安全管理功能;
2、数据采集与分析;
3、SOC/SOH等功能;
4、电量均衡及控制;
5、充放电管理与控制;
6、数据通信与传输;
7、热管理与控制;
8、高压绝缘等检测;
9、异常诊断与分析等。

所有这些功能最终都围绕一个主题,电池与系统的安全。

BMS的核心就是电池状态的检测与系统安全的控制。

BMS是整车或其他整个系统的核心部件,甚至是中央控制单元,设计之初就要结合整个系统去考虑结构,布线,散热,通信等很多问题。

如果对BMS的认识还停留在消费电池的过充过放过温及过流保护的粗浅认识,那就不要去碰动力电池,也别想做好动力电池。

动力电池的PACK除了要考虑成组时电芯的分容配对等问题,更多的还要设计好BMS系
统。

一旦电芯成为标准品,大家的竞争力就在BMS上,因为所有的差异化和能力都会体现在BMS上面。

如果你现在还只看到电芯,我劝你去补补课,否则会死的很难看。

另外其实看看TESLA其实厉害的是什么,不是电芯而是BMS,另外其实BYD的BMS也很不错的。

BMS的人才和团队国内还是稀缺资源(我指的是BMS理解深刻且做的好的,有一定实战经验的),如果想做动力电池的PACK,想做好动力电池的PACK,想在动力电池上有一席之的,发现好的BMS团队,赶快去买过来,越快越好,如果还没有这方的资源的也赶快去找,去打听。

电动汽车和储能,新能源汽车最核心的就是动力电池,动力电池最核心的最后可能也会落到BMS上。

最后动力电池的PACK拼的一定是BMS,拼是BMS的整个方案的解决实力和服务能力。

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