锂离子动力电池PACK部BMS系统
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

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。
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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
电池pack原理

电池pack原理
电池pack是由若干个单体电池组合而成的,用于存储和释放电能的装置。
它主要由电池单体、电池管理系统(BMS)和电池外壳组成。
电池单体是电池pack的基本组成部分,通常是由多个电池单元串联而成。
每个电池单元都是一个能够储存和释放电能的单元,通常采用特定的化学反应来实现。
电池单元可以是锂离子电池、镍氢电池等。
电池管理系统(BMS)是电池pack的重要部分,用于监测和控制电池的工作状态。
BMS可以对每个电池单元进行电压、温度等参数的实时监测,以确保电池pack的安全和稳定性。
BMS还能进行电池的均衡充放电,以保证各个电池单元之间的电能分配均衡。
电池pack还需要一个外壳来保护电池单体和BMS。
外壳通常采用耐高温、防震、防水等特性的材料制造,以确保电池pack在各种环境下的安全运行。
外壳还可以提供散热功能,以保证电池pack在高负载工作时的稳定性。
电池pack的工作原理是将电池单体的电能储存起来,在需要时释放出来。
当外部电源供应电流时,电池pack会将电能储存到电池单体中;当需要使用电能时,电池pack会将储存在电池单体中的电能释放出来,供应给需要的设备或系统。
总之,电池pack通过将若干个电池单体组合而成,并通过
BMS进行管理和控制,实现了电能的存储和释放,为各种设备提供了可靠的电源。
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。
锂动力电池管理系统(BMS)的电磁兼容(EMC)

锂动力电池管理系统(BMS)的电磁兼容(EMC) 根据法拉第电磁感应定律:电磁互生,弱电生弱磁,强电生强磁。
众说周知,电动汽车工作在强电高压状态,除了高压安全问题,电磁辐射问题也极为重要,如何保证电磁兼容的安全,驱动器、充电机、BMS等核心电气零部件设备的EMC等级对于电动汽车用户的意义更大。
EMC简介 EMC(ElectromagneTIc CompaTIbility)是衡量设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力,它包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁抗干骚扰)。
EMC=EMI+EMS;EMI:电磁干扰(污染力),EMS:电磁抗干扰性(免疫力) EMI(ElectromagneTIc Interference)为电磁干扰,是指产品的对外电磁干扰,可分为传导ConducTIon及辐射Radiation两部分,EMI包括传导、辐射、电流谐波、电压闪烁等等。
电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的(通常称作干电磁干扰)和EMS(电磁抗干扰)。
EMC=EMI+EMS;EMI:电磁干扰(污染力),EMS:电磁抗干扰扰性(免疫力) EMI(Electromagnetic Interference)为电磁干扰,是指产品的对外电磁干扰,可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分,EMI包括传导、辐射、电流谐波、电压闪扰的三要素。
EMI的辐射和传导的不同等级对峰值和平均值要求不同,不同等级的限值一般会在测试软件上显示。
EMS(Electromagnetic susceptibility)电磁敏感度一般俗称为电磁免疫力,是设备抗外界干扰之能力。
针对汽车零部件的EMS测试项目一般有:射频辐射抗干扰(RS)、电源线瞬态传导抗干扰、信号线瞬态传导抗干扰、静电放电抗干扰(ESD)、射频电流注入抗干扰(BCI)等项目。
动力锂电池BMS的EMC要求: 电动汽车要求动力电池BMS等核心电气零部件满足GB/T18655-2010 《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》中要求的(1)传导骚扰(2)辐射骚扰(含GPS),目前是电动汽车电气零部件推荐执行指标。
(完整)电池管理系统(BMS)解决方案

电池管理系统(BMS)解决方案
背景
电池管理系统(Battery Management System,BMS),通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”,与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。
动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源,但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大,可能出现过充、过放和局部过热的危险,严重影响电池组的使用寿命和安全.BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。
产品功能
针对新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用分布式结构,拓扑结构如下图所示:
图一高压电池管理系统拓扑结构
BMU:BMS 总控制器 , 电池组状态计算、充放电控制等
BCU:BMS 从控制器,电池单体电压、温度采集 ,主动/ 被动均衡电路
IVU:电池组电流、总电压采集
绝缘模块:电池组绝缘电阻采集 , 可以与 IVU集成
同时积极开展48V BSG 系统的BMS 的研究。
48V BMS 系统的拓扑结构如下图所示,BMS 控制器负责电池单体电压、温度采集,电池组间的主、被动均衡,电池组参数计算以及充放电控制。
图二电池管理系统拓扑结构产品参数
高压电池管理系统BMU 参数
高压电池管理系统BCU 参数
48V BSG 系统BMS 参数
成功案例
•上海某新能源公司 48V BSG系统 BMS 开发项目•某新能源公司 BMS 控制系统开发
•天津力神电池本体模型及 SOC算法开发
•国内某研究所 600V铅酸电池组管理系统开发。
电池保护系统之管理系统(PACK基础培训) 动力电池及电池管理系统BMS

模块的控制信息作必要的控制响应目前一般意义上的BMS是指狭义的电池管理概念。充电管
理由充电器实现。低端产品一般通过电池端来实现,充电器通过电池电压来判定是否采用
恒流充电/恒压充电,涓流充电,浮充等。现今主流则通过充电协议由电池管理系统通过
CAN线对充电机做出指令。放电管理和负载管理由电池管理的上层主控模块根据电池管理提
电主要受负载的大小影响,负载大小的调整一般在更高级别的管理层面去调节,而不是有
电池管理系统根据电池自身情况来调整。电池管理仅仅监测电池状态,以及电池中各个
CELL的状态,并根据其状态对电池及其内部部件做适当的控制调整等。电池管理并不对电
池外的其他部件作控制,仅提供通讯的数据状态告知功能。但是电池管理可接收上层主控
大纲
1.电池管理系统概述 2.电池管理系统的组成 3.磷酸锂电池的一些性能参数 4.电池管理系统技术要点 5.电池管理系统主要合作的厂家 6.主要厂家的电池管理系统使用简介及应用案例 7.管理系统设计硬件要求 8.管理系统一些控制方案和解决方案 9CK基础培训
前言
上章介绍了电池组保护系统中的保护板。 保护板的基本功能就是保护电池组不过充 过放。但实际运用中纯粹的保护电池组过 充过放的保护板已不能满足使用需求,电 池管理系统孕育而生。
本文就管理系统的一些基本功能及个人对 管理系统的一些理解进行讲解。由于个人 知识面的匮乏错误之处在所难免请批评指 正!
上产生的电压降.电动势由电极和电解质材料特性决定,电极的过电位与材料 活性、荷电状态和工况有关.在后文管理系统主要技术要点中的《电压管理》 有详细介绍。
2 内阻 电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源,其内部阻抗等效为电
压源内阻,内阻大小决定了电池的使用效率.电池内阻包括欧姆电阻和极化电 阻两部分,欧姆电阻不随激励信号频率变化,又称交流电阻,在同一充放电周期 内,欧姆电阻除温升影响外变化很小.极化电阻由电池电化学特性对外部充放 电表现出的抵抗反应产生,与电池荷电、充放强度、材料活性都有关.同批电 池,内阻过大或过小者都不正常,内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路,内 阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减,内阻变化可以作为电池 裂化的充分性参考依据之一.
动力电池bms管理系统工作原理

动力电池bms管理系统工作原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。