BMS电池管理系统.docx

BMS电池管理系统.docx
电池电压是和所用的电机配套的,根据《GB/T -2001电动汽车用电机及其控制器技术条件》的标准中,目前的电机所用的电源的电压等级为120 V、144 V、168 V、192 V、216 V、24O V、264 V、288 V、312 V、336 V、360 V、384 V、408 V。

BMS主要完成的功能有:电池电源的开关(电池紧急情况断开)管理、电池充电和放电管理、电池充电放电状态管理、电池状态管理和SOC检测、主动式平衡充、电池温度电流电压监控(过温过流过压保护)、高阻抗负载断开管理、电池泄漏检测、BMS的通信、延长电池寿命、优化电池容量、补偿电池的差异、补偿电池的新旧、监控电池的温度、降温和加热控制。
1)电池连接方式:多组串联达到电机所用的电压(图一)、多节串联未达到电机所用的电压通过DCDC升压(图二)。
图一
图二
2)电池块管理:多节锂电串并联(图三)
目前找到的对多节电池串联管理的芯片有OZ890(最多支持16颗串联可支持208节的应用)图四所示.
图三
图四
图五
2)电池充电电路:主动式平衡充
为什么使用平衡充?

图六图七
从图六看出在充电时最上面的一节已经充满,而下面的还没有满;图七的放电过程中最下面的已经放完了,最上面的还有很多。这样电池寿命变短了。
平衡充的方法:被动式平衡充、主动式平衡充。
平衡充电效果如图八所示
说明:该图是旧的十节电池放电的测试,,,到达2V时停止放电。45分钟后黄色线和蓝色线停止放电(上面的图)。下面的图是使用主动平衡充的效果(不同颜色的代表不同节电池的电压)
图八
3)电流管理和SOC
电池放电过程电流比较大,电流的检测使用霍尔式,检测芯片TLE4998。检测方式如下图
采用霍尔式有以下优点:没有压降、没有功率损失、线性好、过流时不会损坏、直流交流都可测。
4)电池主开关
电动汽车的负载的阻抗比较低,要求主开关的压降要小;电动汽车负载有容抗需要处理电流冲击,电动汽车的负载有感抗需要确保断开时安全。
几种开关的对比

1)驱动电池的充放电控制系统
该技术方向可进一步分为充电装置(占46%)、分布式控制(占20%)和充电平衡控制和稳压(占34%)三个子方向。
在充电平衡控制和稳压技术子方向,技术方案多体现在旁路电路设计方面,而我国电动汽车行业在这些方面并无明显优势。
分布式控制技术方向是近年新兴的研发方向,其难点在于控制的稳定性和实现成本。我国目前具有较低的人力资源成本和生产成本,因此如果在这个方向上有所突破,必能在电动汽车电池管理系统领域中做出相当的成绩。
2)充电方法
该技术方向可进一步分为根据电池端电压的值判断充电进程的方法(占62%)和其他方法(占38%)两个子方向。
电池充电方法的领军企业以日本SONY、TOYOTA 等公司为代表。由于电池充电方法研发成本高、周期长。
根据电池端电压的值判断充电进程的方法是目前最成熟、最可靠的方法。我国南客、比亚迪等公司在此方向具有一定的实力。目前,该方向的研究趋向边缘化,即趋向于对现有技术的细节做出种种改进。其他方向一般是出于另辟蹊径考虑而