电池管理系统BMS.pptx

电动汽车蓄电池管理系统电动汽车蓄电池管理系统（BMSBMS）一、对蓄电池管理系统的理解一、对蓄电池管理系统的理解背景和目的背景和目的不均衡性是蓄电池的基本属性不均衡性是蓄电池的基本属性其中：其中：超过平均电压超过平均电压：37.3%（发生发生过充电过充电的几率的几率）低于平均电压：低于平均电压：48.0%等于平均电压：等于平均电压：1414.7%（即额定充电电压）（即额定充电电压）新电池组同样可能存在问题 锂离子蓄电池充放电效率锂离子蓄电池充放电效率可高达可高达98%以上；以上；高效率同时产生了极差的高效率同时产生了极差的抗不均衡性特性；抗不均衡性特性；管理系统的基本目的：管理系统的基本目的在最优化蓄电池组效能的同时；在最优化蓄电池组效能的同时；防止发生单体电池的防止发生单体电池的 过充电过充电 过放电过放电 超温超温 过流过流 必要时必要时，提供相关信息。提供相关信息。充电充电充电充电控制控制控制控制模块模块模块模块放电放电放电放电控制控制控制控制模块模块模块模块充电充电充电充电控制控制控制控制模块模块模块模块放电放电放电放电控制控制控制控制模块模块模块模块控制系统数据支撑控制系统数据支撑控制系统数据支撑控制系统数据支撑维护系统数据支撑维护系统数据支撑维护系统数据支撑维护系统数据支撑蓄电池管理系统蓄电池管理系统蓄电池管理系统蓄电池管理系统充充电电系系统统放放电电系系统统定义定义四个系统的集成四个系统的集成充电系统充电系统电池系统电池系统放电系统放电系统维护管理系统维护管理系统当前存在的主要问题当前存在的主要问题将支撑管理系统的将支撑管理系统的 蓄电池系统数据支撑系统，蓄电池系统数据支撑系统，错误地定义为错误地定义为“蓄电池管理系统蓄电池管理系统”；导致大多忽略了导致大多忽略了 重点和关键重点和关键充电管理充电管理 放电放电管理管理 维护管理维护管理 是导致长期没有进展的根本原因。是导致长期没有进展的根本原因。1、管理系统定义存在错误、管理系统定义存在错误2 2、基本功能定义模糊基本功能定义模糊充电设备充电设备控控 制制充电方法充电方法放电方法放电方法电机驱动器电机驱动器控控 制制蓄电池成组应用技术蓄电池成组应用技术蓄电池系统蓄电池系统 充电充电控制控制充电充电控制控制蓄电池组蓄电池组 电动汽车用蓄电池系统设计程序电动汽车用蓄电池系统设计程序3、缺乏技术支撑、缺乏技术支撑 BMS研究单位，大多不具备研究单位，大多不具备蓄电池成组应用技术的基础。蓄电池成组应用技术的基础。当前，大多数承担系统设计当前，大多数承担系统设计单位，单位，同样同样对蓄电池成组应用对蓄电池成组应用技术技术不太了解不太了解。4、陷入、陷入SOC研究的陷阱研究的陷阱对于锂离子蓄电池，对于锂离子蓄电池，SOC不可能被实时准确测量不可能被实时准确测量。相对较适用的方法只有 能量积分+误差矫正 这已经是大众化技术，且准确性高。实施测量仅可为用户提供定性的参考 不可能提供定量的能量值实施测量值。影响允许充放电电流和功率的，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；主要是电池内阻和回路阻抗；而蓄电池内阻，与而蓄电池内阻，与SOC 并没有具有一般和普遍性的函数关系；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；数据模型仅具有特殊性和时域性；依据依据SOC对锂电池进行能量管理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。只是一种对其缺乏基本了解的意想。探索探索SOC应交由学生去训练想象力应交由学生去训练想象力不应成为解决技术瓶颈的难题。不应成为解决技术瓶颈的难题。首要任务应首先解决首要任务应首先解决：防止发生：单体电池过充电防止发生：单体电池过充电 单体电池过放电；单体电池过放电；温度超过允许值；温度超过允许值；电流超过允许值电流超过允许值；5、安全和可信度差、安全和可信度差n单纯的单纯的A/D数字采样，不能解决安全问题。数字采样，不能解决安全问题。理由：采样失调不可识别理由：采样失调不可识别A/D输入电阻输入电阻寄寄生生电电阻阻污染污染基基准准漂漂移移不可识别不可识别锂离子蓄电池行业基础标准有突破参见行业基础标准：参见行业基础标准：安全冗余：安全冗余：双采样系统（双采样系统（ADC+WDT）双通讯接口（通讯接口双通讯接口（通讯接口+电路接口）电路接口）双接口协议（通讯协议双接口协议（通讯协议+电路接口协议）电路接口协议）三充电控制源（本地三充电控制源（本地+BMS+远程）远程）（电源行业协会集体起草）（电源行业协会集体起草）7、数据源对维护管理的有效性差、数据源对维护管理的有效性差巡检生产源数据巡检生产源数据 已不具备可比性已不具备可比性 无法用于维护管理：无法用于维护管理：终端用户电池性能评估；终端用户电池性能评估；电池维护数据支撑。电池维护数据支撑。8、电压、电压ADC数据的有效性数据的有效性单体电池电压单体电池电压ADC电池电池1电池电池2电池电池3R1R2电池电池1电压电压=电池电池1电压电压+IR1 还存在安全问题还存在安全问题巡检数据不能用于维护管理巡检数据不能用于维护管理性能下降性能下降过放电过放电过充电过充电性能良好性能良好巡检数据不能用于质量评估巡检数据不能用于质量评估培育系我国统集成商培育系我国统集成商事关大局事关大局规划规划明确了：明确了：立足于自主创新，立足于自主创新，掌握握核心技术掌握握核心技术当前衣顿和艾里逊的系统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；不仅仅是对自主创新的巨大冲击；创新环境面临挑战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 能否取得主导权能否取得主导权 自主的技术路线。自主的技术路线。