动力电池及能量管理技术 5.电池管理系统与检测 5.5.1 电池管理器.pptx

;目录;;本章学习目标;一、电池管理系统定义;二、BMS系统通讯原理;三、BMS软件功能;四、BMS的功能;1.电池状态监测 电池状态监测般是指对电压、 电流、温度和绝缘四种物理量的监测，温度监测除了需要监测电池自身温度外，还需要监测环境温度、电池箱的温度等，这将对电池的剩余容量的评估、安全保护等方面具有非常重要的意义。下图为仪表板上显示的动力蓄电池的温度。;;动力蓄电池不进行充放电时,正、负继电器和预充电继电器都断开，此时V,和V,为动力蓄电池开路电压，V,测量高压用电设备??压，且有V1=V2, V3=0。 当动力蓄电池放电时，首先预充电继电器和负极继电器闭合，V1测量动力着电池工作电压，V2、V3测量高压用电设备电压，且有V1V2=V3,;然后预充电继电器断开，正负极继电器闭合，此时V1、V2、V3测量动力蓄电池工作电压，且有V1=V2=V3;;3、当外部向动力蓄电池充电时，预充电继电器和负极继电器闭合，此时V测量动力蓄电池电压，V2、V3测量外部充电线路电压，且有V1V2=V3;然后预充电继电器断开，正负极继电器闭合，此时V1、V2、 V3 测量动力蓄电池工作电压，且有V1=V2=V3。;2.电池状态分析 电池状态分析包括电池的剩余电量估算(SOC)及电池老化程度评估(SOH) 两部分。对于电动汽车，行驶过程中需要时刻了解剩余电量，从而估算出剩余行驶距离，以便于驾驶人进行充电，这就是电池管理系统剩余电量估算模块的功能，下图显示的为剩余电量估算。; 电池的老化程度评估是相对于出厂时来讲，电池所能装载的最大容量相对于出厂时的最大容量的比值，反映了电池的老化程度。SOH受动力蓄电池使用过程中的工作温度、放电电流的大小等因素的影响，需要在使用过程中不断进行评估和更新，确保驾驶人获得更为准确的信息。 ;3.电池的安全保护 电池的安全保护无疑是电动汽车动力蓄电池管理系统首要的功能，“过流保护”“过充过放保护”和“过温保护”是最为常见的电池安全保护的内容。 过流保护，有时也被称为电流保护，指在充放电过程中，如果工作电流超过了安全值，则应该采取相应的安全保护措施，在仪表上也会有相应的警告标识，如下图所示。 ;电池绝缘故障;4.能量控制管理 电池的控制管理包括电池的充电控制管理、电池的放电控制管理以及电池的均衡控制管理。在电池的充放电过程中对电池的电压、电流等参数进行实时的优化控制，优化的目标包括充放电时长、充放电效率以及充电的饱满程度等。 ;20; 电池的均衡管理是指采取一定的措施尽可能地降低电池的不一致性的负面影响，以达到优化电池组整体放电效能，延长电池组整体寿命的效果。 ;5）电池信息管理 电池管理系统在硬件上可以分为主控模块和从控模块两大块，其主要由数据采集单元(采集模块)、中央处理单元(主控模块)、显示单元、均衡单元检测模块( 电流传感器、电压传感器、温度传感器、漏电检测)、控制部件(熔断装置、继电器)等组成。中央处理单元由高压控制回路、主控板等组成，数据采集单元由温度采集模块、电压采集模块等组成。一般采用CAN现场总线技术实现相互间的信息通信。 ; 动力蓄电池的温度控制包含两个方面:加热和制冷。 下图制热由PTC完成，当电池温度较低时，BMS发出指令使热管理系统的PTC接触器闭合，动力蓄电池给PTC供电给自已进行加热。;;;