BMS(電池管理系統)第三課 ——BMS功能清單和采樣要求


BMS功能清單

個人習慣上把BMS功能分為三大部分

  • BMS基礎功能:V/I/T采樣,保護功能(過壓、過流、過溫、絕緣電阻),繼電器驅動,狀態采樣,繼電器粘連檢測,CAN通信;

  • BMS核心功能:電芯均衡、SOP(功率)、SOE(能量)、SOC(荷電狀態),SOH(健康程度);

  • BMS應用相關:碰撞信號檢測、交/直流充電、充電器狀態檢測、熱狀態、加熱/冷卻需求、預充、喚醒/休眠、與VCU通信;

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BMS的剩余容量估算是BMS的核心內容也一直是業界難點。首先它是一個估算值,根據電池組電壓,電流,放電倍率,溫度等因素經過算法計算得出的值,這就要求你的系統先要采集的足夠准,足夠快才能保證最后的結果准確。可是這又和你主控芯片的處理速度,AFE的精度,采集電流的方案選擇,溫度傳感器的精度。還有從系統整體考量采樣頻率的大小諸多因素有關。選用高處理速度高精度的芯片勢必會增加成本,采樣頻率越快系統負荷也越大,所以目前技術條件下大家都是參考自己具體項目來權衡各方面因素。

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根據V/I/T測量值,估算內阻 容量然后估算出SOC和SOH 綜合SOC和SOH得出SOP可用功率最終反應到用戶那里就是剩余可行駛里程數;
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估算值精度的行業通用要求如下

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數據采樣要求

數據采集延時/同步性問題

BMS A/D轉化 100μs

通訊網絡 2+8個字節的問答幀~0.3ms

BMS資源協調和調度

帶來的問題

  • 快充安全問題

  • 均衡效果差

  • 狀態估計算法精度

建議

  • 根據信號特征選采樣頻率(5~10 fmax)

  • 不同的物理量,不同采樣頻率(I最高,T最低)

  • 信息上報需要系統考慮,避免誤報

數據采集精度問題

  • 電流采集精度決定SOC精度

  • 電壓精度影響SOC、安全

  • 電壓精度決定均衡效果

建議

  • 精度並非越高越好

  • 避免成本過高

  • 過度依靠精度,降低系統可靠性

  • 合適的精度,需要充分論證和驗證

V/I/T精度要求

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國標QCT897中的規定如下一般企業標准都會比這個高一點

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