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典型電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來說,由中央處理單元(主控模塊)、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、顯示單元模塊、控制部件(熔斷裝置、繼電器)等構(gòu)成。電池管理系統(tǒng)在安全方面主要側(cè)重于對電池的保護(hù),以及防止高電壓和高電流的泄漏,其所必備的功能有:過電壓和過電流控制、過放電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞的情況下關(guān)閉電池。
電池管理系統(tǒng) (BMS) 常見的控制模塊有:
Power limit
電池有容量量型的,和功率型的。能量大的電池,功率不一大。鋰電池包為電機(jī)的能量提供著,必須要滿足電機(jī)的功率要求,因此在選擇電池時(shí),我們得折衷考慮電池的容量和功率。在確定電池類型后,電池的power limit收到環(huán)境溫度還有SOC的影響,為了保證電池的使用壽命,在不同的溫度和SOC值下,須設(shè)定不同的power limit 來對電池的輸出加以限制。
BMS即Battery Management System,電池管理系統(tǒng)。作為新能源汽車“三電”核心技術(shù)之一,BMS在新能源車上扮演十分重要的作用。按照新能源汽車對電池管理的需求,BMS具備的功能包括電壓/溫度/電流采樣及相應(yīng)的過壓、欠壓、過溫、過流保護(hù),SOC/SOH估算、SOP預(yù)測、故障診斷、均衡控制、熱管理和充電管理等。為了保證汽車電子電氣的可靠性設(shè)計(jì), 在2011年發(fā)布了IS0 26262道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)), IS0 26262 標(biāo)準(zhǔn)是源于工業(yè)功能安全標(biāo)準(zhǔn)(IEC61508)[1]。
電池管理系統(tǒng)的硬件架構(gòu)
1.從板(LCU),作為BMS的哨兵,實(shí)施監(jiān)控著模組的單體電壓、單體溫度等信息,將信息傳輸給主板,具備電池均衡功能,從板與主板的通訊方式通常是CAN通訊或者菊花鏈通訊;
2.高壓控制板,電池包電能進(jìn)出的大門門衛(wèi),可集成在主板,也可獨(dú)立出來,實(shí)時(shí)監(jiān)控著電池包的電壓電流,同時(shí)還包含預(yù)充檢測和絕緣檢測功能。