电池管理系统教学文案
电动车电池管理系统的使用教程
电动车电池管理系统的使用教程电动车电池管理系统（BMS）是一种用于监测和控制电动车电池的系统，旨在提高电池的性能和寿命。
本文将介绍电动车电池管理系统的基本功能和使用方法，帮助用户更好地了解和操作BMS。
第一部分：电动车电池管理系统的基本功能1. 电池健康监测：BMS能够实时监测电池的工作状态，包括电池的电压、温度和电流等参数。
用户可以通过监测数据来判断电池的健康状况，及时发现和解决问题。
2. 电池状态预测：BMS能够根据电池的历史数据和当前状态，预测电池的寿命、剩余容量和可用行驶里程等信息。
这些预测能够帮助用户更合理地使用电池，在需要时提前做好充电准备。
3. 充放电保护：BMS能够监控电池的充放电过程，并通过控制充电电流和放电电流，保护电池免受过充和过放的损害。
当电池达到设定的充电和放电阈值时，BMS会自动控制充放电过程。
4. 温度管理：BMS能够监测电池的温度，并根据温度变化调整充电和放电参数。
当电池温度过高时，BMS会降低充放电电流，以降低电池的热失控风险。
5. 故障诊断和保护：BMS能够识别电池系统中的故障，并通过断电或报警等方式保护电池和车辆。
一旦发现故障，BMS会及时发出警报，并提供相应的故障诊断信息，方便用户进行维修。
第二部分：电动车电池管理系统的使用方法1. 查看电池信息：使用BMS软件或显示屏，可以查看电池的电量、温度、电流和电压等信息。
用户只需将显示屏或手机连接到电池上，并打开相应的软件，即可实时获取电池信息。
2. 设置充放电参数：根据实际需求，用户可以通过BMS设置电池的充放电阈值。
充电阈值决定了何时停止充电，放电阈值决定了何时停止放电。
通过设置适当的阈值，可以提高电池的充放电效率，延长电池寿命。
3. 系统校准：在使用BMS之前，用户需要进行系统校准，以保证BMS读取到的电池数据准确无误。
校准步骤一般包括电压和温度的校准，具体操作步骤请参考产品说明书。
4. 故障排除和维护：如果电池管理系统出现故障或异常，用户可以参考产品说明书中的故障排除方法进行处理。
BMS电池管理系统说明书讲解
BMS电池管理系统说明书讲解BMS电池管理系统说明书BMS Battery Mnagement System Specification概述深圳市沃特玛电池有限公司动⼒电池组OPT电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）主要由功能模块（主机模块、采集模块、显⽰屏模块）和附件（线束、霍尔、直流继电器、主控箱等）组成，外加绝缘检测模块做监测装置，完成对动⼒电池的管理和应⽤。
OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件，其主要任务是：监测动⼒蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态，车体绝缘性能，与整车进⾏数据通讯，预测蓄电池的荷电状态（State Of Charge，简称SOC），与充电机通讯并对充电状态进⾏控制，热管理，存储电池单体电压等运⾏数据、故障报警和继电器控制记录，对电池出现的故障进⾏诊断和报警，最终达到防⽌电池过充和过放，延长其使⽤寿命等功能。
OPT电池管理系统⼀般是由⼀个主机模块，⼀个显⽰屏模块，⼀个绝缘检测模块和多个采集模块组成，各个组成模块之间通过CAN通讯进⾏信息交换和控制管理，每个采集模块能采集12串电池，可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数，采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显⽰屏模块显⽰，显⽰屏模块能显⽰BMS状态信息和进⾏参数配置，主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态，并且能在充电时与充电机通讯，控制充电电压和电流进⾏充电管理。
OPT BMS系统运⾏拓扑图如下：图1 OPT BMS拓扑图1.系统结构⽰图OPT电池管理系统⼀般分⼀体箱和分体箱，根据客户需求和电池型号配置⽽设计。
⼀体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同⼀个箱体，统⼀的对外接⼝，⽐较典型的⼀体箱结构⽰意图如下：图2 BMS⼀体箱⽰意图分体箱是由主控箱和电池箱组成，主控箱⼀般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等，主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等，以下为典型的⼀个主控箱⽰意图：图3 BMS主控箱结构⽰意图电池箱是根据客户需求和电池型号，配置不同的采集模块和风扇数量，实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机，并能进⾏热管理，其中典型的⼀个电池箱结构⽰意图如下：动⼒线接⼝通讯⼝采⽤螺母固定，从车箱底部锁螺丝上来图4 OPT BMS电池箱结构⽰意图2.OPT BMS各部件功能及其接⼝定义3.1 OPT BMS外形尺⼨1、主机模块：130*110*39mm2、采集模块：113mm*96mm*43mm3、GPRS&数据存储上传模块：未定4、CAN盒125*82*27mm5、绝缘检测模块：165.0*80.0*26.5mm6、显⽰模块：160mm*96mm*42mm3.2 OPT BMS主机模块3.2.1 主机模块功能指标Ⅰ. 电池组电压计算与控制接收采集模块上传的电池组的所有单体电压，计算电池总电压并能够选出电池组的最⾼单节电池电压及序号和最低单节电池电压及序号，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰，同时可以通过专⽤CAN ⼝上传到汽车仪表总线.Ⅱ. 电池组总电流检测和计算接收主控本⾝或采集模块上传的电池电流采集，根据设定的霍尔传感器额定参数，计算电池组总电流，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰。
《电池管理系统》课件
电池管理系统（BMS）是一种用于监测、控制和保护电池的关键技术。本课 件将介绍BMS的作用、基本构成、功能模块、应用实例以及未来发展趋势。
一、介绍
1 什么是电池管理系统
（BMS）
2 BMS的作用
BMS能提供电池的状态监
3 BMS的应用领域
BMS广泛应用于电动汽车、
BMS是一种用于监测、控
1 智能化
未来BMS将更加智能化，能够自动识别和调 整系统参数。
3 安全
BMS的安全性将得到进一步提升，以保护电 池和设备的安全。
2 绿色化
BMS将更加注重节能和环保，提高电池的能 源效率。
4 高可靠性
BMS将变得更加可靠，能够提供更长的使用 寿命和稳定的性能。
六、总结
BMS的重要性
BMS是电池系统中至关重要 的组成部分，确保电池的安 全和性能。
电池模块
由电池单体组成，负责存块
实时监测电池的电压、 电流、容量等参数， 以了解电池的工作状 态。
温度保护模块
监测电池的温度，当 温度过高时采取措施 以保护电池安全。
电压均衡模块
平衡电池组中各个单 体的电压，确保电池 组的性能和寿命。
充电限制模块
控制充电器的输出功 率，以避免充电过程 中电池过热或过压。
四、BMS的应用实例
电动汽车
BMS在电动汽车中起到监测电池状态、控制充放电 等关键作用。
无人机
BMS确保无人机的电池安全，并监测电池的状态。
储能系统
BMS用于监测和控制储能系统中的电池，以提高能 源利用效率。
通信基站
BMS在通信基站中维护电池的性能，以确保通信设 备的稳定运行。
五、BMS的发展趋势
电池管理系统BMS课件
电池管理系统BMS课件
《规划》明确了： 立足于自主创新， 掌握握核心技术
当前衣顿和艾里逊的系统 不仅仅是对自主创新的巨大冲击； ——创新环境面临挑战
更重要的是对新能源战略的战略目标的挑战 —能否取得主导权 —自主的技术路线。
电池管理系统BMS课件
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影响允许充放电电流和功率的， 主要是电池内阻和回路阻抗； 而蓄电池内阻，与SOC 并没有具有一般和普遍性的函数关系； 数据模型仅具有特殊性和时域性； 依据SOC对锂电池进行能量管理 只是一种对其缺乏基本了解的意想。
电池管理系统BMS课件
探索SOC应交由学生去训练想象力 不应成为解决技术瓶颈的难题。
首要任务应首先解决：
防止发生：单体电池过充电 单体电池过放电； 温度超过允许值；
电流超过允许值；
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5、安全和可信度差
单纯的A/D数字采样，不能解决安全问题。 理由：采样失调不可识别
A/D
输入电阻
基
寄
准
生
漂 移
不可识别
电 阻
污染
电池管理系统BMS课件
锂离子蓄电池行业基础标准有突破 （电源行业协会集体起草）
电动汽车蓄电池管理系统 （BMS）
电池管理系统BMS课件
一、对蓄电池管理系统的理解
电池管理系统BMS课件
背景和目的
不均衡性是蓄电池的基本属性
电池管理系统BMS课件
其中：超过平均电压 ： 37.3% （发生过充电的几率）
低于平均电压： 48. 0%
等于平均电压： 14.7% （即额定充电电压）
动力电池管理课程设计
动力电池管理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解动力电池的基本原理，掌握电池的工作特性和关键参数。
2. 学生能够描述动力电池管理系统（BMS）的功能、构成及其工作原理。
3. 学生能够阐述动力电池在使用过程中的安全性与维护保养知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识分析动力电池的充放电过程，并进行简单的性能评估。
2. 学生通过实验及案例分析，掌握动力电池管理系统的故障诊断与处理方法。
3. 学生能够设计简单的动力电池管理系统维护与保养方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源汽车及动力电池技术的兴趣，激发他们对新能源汽车行业的探究欲望。
2. 增强学生的环保意识，使他们认识到新能源汽车在节能减排方面的重要作用。
3. 培养学生团队合作精神，提高他们面对问题时的分析、解决问题的能力。
本课程针对高中年级学生，结合新能源汽车技术发展趋势，注重理论联系实际，旨在提高学生对动力电池管理知识的理解和应用能力。
课程要求学生在掌握基本知识的基础上，学会分析实际问题，培养创新思维和动手操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够更好地适应新能源汽车产业发展的需求，为我国新能源汽车事业贡献力量。
二、教学内容1. 动力电池基本原理：包括电池的化学原理、电池类型、工作特性及关键参数。
- 教材章节：第二章“动力电池的原理与特性”2. 动力电池管理系统（BMS）：介绍BMS的功能、构成、工作原理及其在动力电池性能优化与保护中的作用。
- 教材章节：第三章“动力电池管理系统”3. 动力电池充放电管理：讲解动力电池的充放电过程、控制策略及性能评估方法。
- 教材章节：第四章“动力电池充放电管理”4. 动力电池安全与维护：分析动力电池在使用过程中的安全性问题、维护保养方法及注意事项。
- 教材章节：第五章“动力电池安全与维护”5. 动力电池管理系统故障诊断与处理：通过案例分析，学习动力电池管理系统的常见故障及其诊断、处理方法。
学习单元3.1 电池管理系统认知
学习单元3.1 电池管理系统认知
3.1.1 电池管理系统的作用
2. 电池均衡管控 电池均衡管控是 BMS 关键技术的组成部分。由多个不同的电池构成电池组不仅降低电池 的寿命，而且会导致整个电池组的放电效率大大降低，而为了消除这些弊端就必须消除或 避免电池的不一致性，因此电池均衡管控是电池管理系统中不可或缺的一部分。 3. 电池剩余电量估计 电池剩余电量估计也是 B BMS 关键技术的组成部分，电池剩余电量就类似于燃油汽车的 油表盘，通过剩余电量估计，可以实时了解电动汽车电量的使用情况，并估计剩余可行使 里程。电池剩余电量通常可用SOC（State of Charge）表示，数值一般以百分数形式显示 。
学习单元3.1 电池管理系统认知
3.1.4 某集中式BMS功能
总结当前国内外对SOC测定的主流方案研究，像安时积分法，通过电流对时间的积分完成 对剩余电量估计，由于是开环估计且没有修正，因此容易导致误差累积；开路电压法，电 池OCV和电动势基本保持一致，电压、容量及溶液密度关系近线性；Kalman滤波算法，基 于等效电路建立状态空间方程，保持最优估计的最小均方误差进行迭代推算，这种方法误 差较少但硬件要求较高。
主预充接触器拉低控制信号 直流霍尔信号 电流霍尔+15V
直流霍尔屏蔽地 电流霍尔-15V 整车低压地
仪表充电指示灯信号
直流充电正、负极接触器拉低控制信号
交流充电接触器控制信号 12VDC 电源正
直流充电感应信号 整车低压低
高压互锁输入信号 直流温度传感器高 直流温度传感器低 直流充电口 CAN2H
整车 CAN1H 整车 CAN 屏蔽地 VTOG/车载感应信号 直流充电口 CAN2L 直流充电口 CAN 屏蔽地
学习单元3.1 电池管理系统认知
动力电池管理系统及维护技术教案
动力电池管理系统及维护技术教案嘿，朋友们！今天咱来聊聊动力电池管理系统及维护技术。
这可真是个重要的玩意儿啊，就好比是汽车的心脏，给车子提供源源不断的动力呢！你想想看，要是这动力电池管理系统出了啥毛病，那不就跟人心脏不舒服一样，浑身都不得劲嘛！所以啊，咱可得好好了解了解它，知道怎么去维护它。
这动力电池管理系统呢，就像是一个特别会管家的大管家。
它要时刻监控着电池的状态，温度高了不行，低了也不行，就跟咱人一样，热了冷了都不舒服。
它还得管着电池的充电和放电，得保证这过程顺顺利利的，不能出啥岔子。
不然的话，电池就像个爱闹脾气的小孩，说不定啥时候就给你撂挑子啦！那怎么维护这个重要的“大管家”呢？首先呢，咱得注意电池的使用环境。
可别把它放在太潮湿或者太热太冷的地方，这就好比人不能总待在恶劣的环境里一样，会生病的呀！然后呢，定期检查也是必不可少的。
就像咱每年都要去体检一样，看看电池有没有啥小毛病，早发现早治疗嘛！还有啊，充电的时候也要注意，别过度充电，也别用到没电了才充，这就跟人吃饭一样，不能暴饮暴食，也不能饿着肚子。
再说说这维护技术，那可真是一门大学问。
就好像医生治病似的，得有专业的手段和方法。
比如说，怎么检测电池的健康状况，怎么修复一些小问题。
这可都需要专业的知识和技能呢！咱普通人虽然做不了那么专业的事儿，但至少可以养成一些好的使用习惯呀。
你说这动力电池管理系统是不是特别重要？咱可得好好对待它，就像对待咱自己的宝贝一样。
要是不好好维护，等出了问题再后悔可就来不及啦！总之呢，动力电池管理系统及维护技术可不是小事儿，关系到咱的车子能不能好好跑，能不能用得长久。
大家都重视起来吧，让咱的车子跑得更稳更快！这难道不是咱都希望的吗？。
新能源汽车电池管理系统的设计与应用教程
新能源汽车电池管理系统的设计与应用教程随着全球环境问题的日益严重，人们对于绿色能源和可持续发展的需求越来越高。
作为未来汽车发展的重要方向，新能源汽车凭借着其零排放和节能环保的特点，受到了越来越多的关注和青睐。
而作为新能源汽车的核心部件之一，电池管理系统（BMS）的设计与应用显得尤为重要。
本文将深入介绍新能源汽车电池管理系统的设计原理和应用方法。
一、电池管理系统的基本原理电池管理系统是新能源汽车电池系统中的一个重要组成部分，其主要目标是确保电池组的安全运行，延长电池的寿命，并提高整车的性能和性价比。
其主要工作包括电流测量、温度测量、电压测量、电池状态估计、电池容量估计、充放电的控制和电池保护等。
1. 电流测量：通过对电池组电流进行准确测量，可以实现对充放电过程的监控和控制。
一般采用电阻测量、霍尔效应或电流传感器等方式进行电流测量。
2. 温度测量：电池的工作温度对其性能和寿命具有重要影响。
通过对电池组各个部分的温度进行测量，可以有效地监控电池的工作状况。
常用的温度测量方法包括热电偶、热敏电阻和红外测温等。
3. 电压测量：通过对电池组的电压进行测量，可以实时了解电池组的工作状态。
电压测量方法有直接测量、间接测量和开路电压测量等。
4. 电池状态估计：通过对电池组的电流、电压和温度等参数进行分析和计算，可以实现对电池状态（SOC、SOH等）的估计。
常用的电池状态估计方法有开路伏安法、卡尔曼滤波法和最小二乘法等。
5. 电池容量估计：电池容量估计是电池管理系统的重要任务之一，可以实现对电池寿命和可用能量的估计。
常用的电池容量估计方法有积分法、等效电路法和状态估计法等。
6. 充放电控制：通过控制充放电过程中的电流、电压和温度等参数，可以实现对电池组的安全充放电。
常用的充放电控制策略有恒流充放电、恒压充放电和恒功率充放电等。
7. 电池保护：电池保护是电池管理系统的核心功能之一，通过对电池组进行过压、欠压、过温和过流等状态的检测和保护，可以确保电池组的安全运行。
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❖ (4)自放电
▪ 自放电大小主要与环境温度有关，具有不确定性。
❖ (5)一致性
▪ 电池组的一致性差别对电量的估算有重要的影响。
精确估计SOC的作用
❖ 1)保护蓄电池。
▪ 准确控制电池SOC范围，可避免电池过充电和过放电
❖ 2)提高整车性能。
▪ SOC不准确，电池性能不能充分发挥，整车性能降低
电池温度采集方法
❖ (3)集成温度传感器采集法
▪ 原理及特点：集成温度传感器虽然很多都是基于热敏 电阻式的，但都在生产的过程中进行校正，所以精度 可以媲美热电偶，而且直接输出数字量，很适合在数 字系统中使用。
AD590
18B20
电池工作电流采集方法
项目 插入损耗 布置形式
测量对象 电气隔离 使用方便性
❖ （5）卡尔曼滤波法 ❖ 核心思想：对动力系统的状态做出最小方差意义
上的最优估算。 ❖ 适用于各种电池，不仅给出了SOC的估计值，还
给出了SOC的估计误差。 ❖ 缺点：要求电池SOC估计精度越高，电池模型越
复杂，涉及大量矩阵运算，工程上难以实现
❖ 该方法对于温度、自放电率以及放电倍率对容量 的影响考虑的不够全面。
❖ 由于动力电池荷电状态(SOC)的非线性，并且受 到多种因素的影响，导致电池电量估计和预测方 法复杂，准确估计SOC比较困难。
电池SOC估算精度的影响因素
❖ (1)充放电电流
▪ 大电流可充放电容量低于额定容量，反之亦然。
❖ (2)温度
▪ 不同温度下电池组的容量存在着一定的变化。
❖ (3)电池容量衰减
单体电压采集方法
❖ (5)线性光耦合放大电路采集法
▪ 应用特点：线性光耦合放大电路不仅具有很强的隔离 能力和抗干扰能力，还使模拟信号在传输过程中保持 较好线性度，电路相对较复杂，精度影响因素较多
基于线性光耦合元件TIL300的电池单体电压采集电路原理图
电池温度采集方法
❖ (1)热敏电阻采集法
▪ 原理：利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特 性，用一个定值电阻和热敏电阻串联起来构成一个分 压器，从而把温度的高低转化为电压信号，再通过模 数转换得到温度的数字信息。
使用场合 价格
普及程度
分流器
有
需插入主电路
直流、交流、 脉冲 无隔离
小信号放大、 需控制处理 小电流、控制
测量 较低 普及
互感器
无 开孔、导线传
入 交流
隔离
使用较简单 交流测量、电
网监控 低 普及
霍尔元件电流 传感器 无
开孔、导线传 入
直流、交流、 脉冲 隔离
使用简单
控制测量
较高 较普及
光纤传感器 无 -
7.3 动力电池的均衡管理
1
掌握能量耗散型均衡管理
2 掌握非能量耗散型均衡管理
电池管理系统
学习内容
❖ 1.掌握动力电池管理系统的功能 ❖ 2.掌握动力电池管理系统电压、电流、温度等参
数采集方法 ❖ 3.掌握动力电池电量管理、电安全管理、均衡管
理、热管理等的实现方法
电池管理系统的功能
❖ 数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理 、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口
单体电压采集方法
❖ (1)继电器阵列法
▪ 组成：端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光 耦、多路模拟开关
▪ 应用特点：所需要测量的电池单体电压较高而且对精 度要求也高的场合使用
单体电压采集方法
❖ （2）恒流源法
▪ 组成：运放和场效应管组合构成减法运算恒流源电路 ▪ 应用特点：结构较简单，共模抑制能力强，采集精度
和推理，具有较强的自然语言处理能力；
❖ 神经网络采用分布式存储信息，具有很好的自组 织、自学习能力。
❖ 共同的特点：均采用并行处理结构，可从系统的 输入、输出样本中获得系统输入输出关系。
❖ 神经网络法适用于各种电池，其缺点是需要大量 的参考数据进行训练，估计误差受训练数据和训 练方法的影响很大。
SOC估计常用的算法
高，具有很好的实用性。
单体电压采集方法
❖ (3)隔离运放采 集法
▪ 组成：隔离运算 放大器、多路选 择器等
▪ 应用特点：系统 采集精度高，可 靠性强，但成本 较高
单体电压采集方法
❖ (4)压/频转换 电路采集法
▪ 组成：压/频转换 器、选择电路和 运算放大电路
▪ 应用特点：压控 振荡器中含有电 容器，而电容器 的相对误差一般 都比较大，而且 电容越大相对误 差也越大
▪ 特点：热敏电阻成本低，但线性度不好，而且制造误 差一般也比较大。
Hale Waihona Puke 电池温度采集方法❖ (2)热电偶采集法
▪ 原理：采集双金属体在不同温度下产生不同的热电动 势，通过查表得到温度的值。
▪ 特点：由于热电动势的值仅和材料有关，所以热电偶 的准确度很高。但是由于热电动势都是毫伏等级的信 号，所以需要放大，外部电路比较复杂。
。可以根据一定的充放电倍率时电池组的开路电 压和SOC的对应曲线，通过测量电池组开路电压 的大小，插值估算出电池SOC的值
SOC估计常用的算法
❖ (2)容量积分法 ❖ 容量积分法是通过对单位时间内，流入流出电池
组的电池进行累积. 从而获得电池组每一轮放电 能够放出的电量，确定电池SOC的变化。
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SOC
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SOC估计常用的算法
❖ (3)电池内阻法 ❖ 电池内阻有交流内阻(常称交流阻抗)和直流内阻
之分，它们都与SOC有密切关系。准确测量电池 单体内阻比较困难，这是直流内阻法的缺点。在 某些电池管理系统中，内阻法与Ah计量法组合使 用来提高SOC估算的精度。
SOC估计常用的算法
❖ （4）模糊逻辑推理和神经网络法 ❖ 模糊逻辑接近人的形象思维方式，擅长定性分析
❖ 3)降低对动力电池的要求。
▪ 准确估算SOC，电池性能可充分使用，降低对动力电 池性能的要求
❖ 4)提高经济性。
▪ 选择较低容量的动力蓄电池组可以降低整车制造成本 ▪ 由于提高了系统的可靠性，后期维护成本降低
SOC估计常用的算法
❖ （1）开路电压法 ❖ 随着放电电池容量的增加，电池的开路电压降低
直流、交流 隔离 -
高压测量，店 里系统常用
高 未普及
7.2 动力电池电量管理系统
1 掌握电池SOC估算精度的影响因素 2 掌握精确估计SOC的作用 3 掌握电池SOC估计常用的算法
引入
❖ 电池电量管理是电池管理的核心内容之一，对于 整个电池状态的控制，电动车辆续驶里程的预测 和估计具有重要的意义