BMS(電池管理系統)第一課——BMS系統框架簡介什么是BMS?


為什么需要BMS?

1.鋰離子電池使用范圍受限;

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對於鋰離子電池,其理想的工作范圍受限很大,並不寬泛.因此,鋰離子電池在應用過程中必須進行管理,尤其在動力電池的應用場景下.

2.安全問題Distortion

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Explosion 爆炸

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鼓脹Flaming

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變形Swelling

過壓(過充)、過流和過溫,會給鋰離子電池帶來一系列的安全隱患。

3.性能管理鋰電池電池的外特性表現與其自身的狀態( SOC/SOH/溫度)及環境溫度有很大的關系。

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4.壽命

  • Temperature factor 環境因素
  • Voltage factor (SOC & ∆SOC)電壓因素(SOC窗口)
  • Current factor 電流因素高SOC及高溫環境下,會加劇電池不可逆的容量損失

5.一致性

  • Capacity 容量
  • Impedance 阻抗
  • Self-discharge rate 自放電率

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要求電池包內所有的電芯完全一致是幾乎不可能的事情,這就意味着各電芯間會存在着不一致的工作條件(內阻/發熱量/SOC區間)及不同的老化率,所以需要均衡管理。

BMS主要任務是什么?

BMS主要任務:

  • 電池狀態監測
  • 電池狀態分析
  • 電池安全保護
  • 能量控制管理
  • 電池信息管理

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BMS需要避免動力電的超范圍濫用,保證動力電池安全可靠、高效及長壽命的運行。

1.BMS系統簡介

1.1 BMS系統架構

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一種典型BMS系統架構
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BMS系統架構

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主從式BMS拓撲結構

  • Local ECU layer

  • Management of 6-12 cells in a module

  • Communication via CAN or daisy-chain

  • Voltage monitor for every cellsMulti-points temperature monitor

  • Passive balance or active balancing
    Function realization by MCU or ASIC
    是否采用菊花鏈式通訊?
    Advantages

  • No isolator for each LECU

  • Easy harness for system

  • Low cost

Disadvantages

  • EMI/EMC problem for vertical bus
  • Limited range
  • Break on daisy-chain cause the interruption of whole communication


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