国产锂电池管理系统(BMS)发展现状

2020-09-02 16:46 ryder

国产锂电池管理系统(BMS)的发展现状,锂离子电池是目前众多便携式电气化设备必备动力来源,同时也应用到包括电动汽车在内的多个行业。但是利电子的使用必须配备电池管理系统(BMS)。这让新手工程师感到困惑。“电池管理系统(BMS)”这个术语在过去从来没有听说过用于干电池或燃料卡车的启动电池。为什么要有一个电池管理系统(BMS)用于锂电池的汽车?笔者获得了国内电池管理系统(BMS)产品技术规范数据,结合本产品进行分析,供您参考。

国产锂电池管理系统(BMS)的发展现状
 
为什么使用电池管理系统(BMS)?
 
从硬件的角度来看,锂电池系统结构中最小的动力单元就是电池单元。基本单元是模块。然后将模块组装成电池盒,电池盒与电池系统相连。基本原理按一定的技术要求串联。
 
从结构上看,电池表面上是一个完整的产品,但内部结构是相互连接的,过程非常复杂。除了连接电池单元、模块、电池盒等硬件外,还有电池恒温系统和安全防火系统。这些子系统以及锂电池之间的信息交换必须协调。如何协调?自然就有了管理的需求,其中管理是指计算机管理级系统,因此出现了电池管理系统(BMS)。
 
电池管理系统的基本功能
 
1) 管理电池类型:磷酸铁锂电池、锰酸锂、金酸锂、铅酸锂等类型电池和锂超级电容器;
 
2) 监控并指示电池/电容状态(电压、温度、电流、剩余能量),异常情况下向用户发送报警信号(声光);
 
3) 根据控制策略切断电源传输环节,可以保护电池安全;
 
4) 能量平衡使用,使系统电池的剩余能量趋于一致,延长系统的整体放电时间,从而延长电池寿命;
 
(注:是基本功能;(3)有一定的项目积累;有很大技术难度的;)
 
电池管理系统(BMS)基本功能逻辑框图
 
显示模块负责电池数据的显示、声光报警和记录数据。
 
中控模块负责SOC计算、各种报警数据的出现、充放电电路的控制、高压线路绝缘性能的测量。
 
终端模块负责测量电池电压和温度,平衡电池能量,控制电池箱风扇。
 
四、安装过程分析
 
从产品外壳看,采用轻量化设计和铝拉拔工艺,满足汽车IP要求。
 
从接口上看,方便连接和插入,便于安装和维护。使用两个M6六角螺栓作为侧引线固定模块。在引线处应留有足够的空间以满足主机厂生产线的要求。
 
五、主动与被动综合平衡功能
 
本产品主要采用无源集成平衡功能,平衡电流50Ma。当充电时,BMS切换到能量耗散均衡模式,这是放电一个有足够容量的电池。在放电时,BMS切换到补充均衡模式,即给低容量电池充电。延长电池的使用寿命。详细介绍了该系统的工作原理和技术。均衡充电曲线如图5所示。
 
电池管理系统(BMS)产品,国内外厂家均声称具有被动平衡、主动平衡功能。笔者通过日本大公司的介绍,动力锂电池有源平衡技术已经实现,但是比较复杂,成本较高,目前还没有使用商品出现。
 
六、充电控制策略介绍
 
充电设置有超前时间控制、温度控制、电压控制三种控制,最终充电电流最小。其基本战略是:
 
(1)初次充电时,不要突然将充电电流加到额定充电电流上,最好有一个渐进的过程。本产品在设定的超前时间内,使充电电流线性增加至额定电流;
 
(2)单体最高电压达到报警阈值时,充电电流不能过大,否则电池电压容易越过严重阈值,处于危险状态。因此充电电流与最高单电压存在对应关系;
 
(3)在低温下,充电会严重影响电池的性能,因此充电电流也存在由温度控制的关系。
 
七、作者的总结
 
通过对国产电池管理系统(BMS)产品技术的分析,我们有以下经验:
 
(1)国内电池管理系统(BMS)产品发展迅速,并已出口到电动汽车技术先进的国家,产品水平可达到IP级;
 
(2)国产电池管理系统(BMS)产品,在控制策略上,更适合中国电动车使用环境;
 
(3)产品在轻量化和集成方面做了大量卓有成效的工作,受到越来越多用户的肯定;
 
(4)产品中重要的芯片还是国外的;
 
(5)产品供应商服务响应较快,产品价格具有比较优势,质量越来越好。

声明: 本站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除  微信:13544194141

   声明: 本站所发布文章,部分图片和内容自于互联网,如有侵权,请联系删除  微信:13544194141
用手机扫描二维码关闭
二维码