融合算法:目前融合算法包括簡(jiǎn)單修正、加權(quán)、卡爾曼濾波或擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)、滑模變結(jié)構(gòu)等。簡(jiǎn)單修正的融合算法主要包括開(kāi)路電壓修正、滿電修正的安時(shí)積分法等。對(duì)于純電動(dòng)車電池,工況較為簡(jiǎn)單,車輛運(yùn)行時(shí)除了少量制動(dòng)回饋充電外主要處于放電態(tài),站上充電時(shí)電池處于充電態(tài),開(kāi)路電壓的滯回效應(yīng)比較容易估計(jì);電池容量大,安時(shí)積分的誤差相對(duì)較小;充滿電的機(jī)率大,因此,采用開(kāi)路電壓標(biāo)定初值和滿電修正的安時(shí)積分方法可以滿足純電動(dòng)車電池SOC 的估計(jì)精度要求。安全性能已經(jīng)成為鋰離子電池的一個(gè)重要指標(biāo)。低壓BMS電池管理系統(tǒng)主要功能
電池組SOC 估計(jì):電池組由多節(jié)電池串并聯(lián)組成,由于電池單體間存在不一致性,成組后的電池組SOC 計(jì)算更為復(fù)雜。由多個(gè)電芯并聯(lián)連接的電池模塊可以被認(rèn)為是具有高容量的單個(gè)電池,并且由于并聯(lián)連接的自平衡特性,可以像單個(gè)電池一樣估計(jì)SOC。在串聯(lián)連接條件下,粗略的估計(jì)電池模塊的SOC也可以像單體電池一樣,但考慮到電池的均勻性,情形會(huì)有些不同。假設(shè)電池模塊中每個(gè)單體電池的容量和SOC是已知的。如果有一個(gè)非常高效且無(wú)損的能量均衡裝置,則電池模塊的SOC:新能源電動(dòng)汽車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)(BMS)為一套保護(hù)動(dòng)力電池使用安全的控制系統(tǒng)。
我們常說(shuō)的電動(dòng)汽車主要三電部件,即大三電分別為電機(jī)、電控、電池,小三電為車載充電機(jī)、DCDC轉(zhuǎn)換器、高壓配電盒,其中動(dòng)力電池系統(tǒng)占電動(dòng)汽車成本40~50%左右,所以在動(dòng)力電池有補(bǔ)貼高峰時(shí),新能源汽車相當(dāng)便宜,BMS作為動(dòng)力電池系統(tǒng)中的靈魂而在,大約占動(dòng)力電池成本的15~15%左右,BMS在動(dòng)力汽車中尤為重要,它實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池使用狀況,預(yù)估電池剩余容量SOC,避免電池過(guò)充過(guò)放及過(guò)溫度,主動(dòng)均衡電池間一致性,直接影響動(dòng)力電池的使用壽命及電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行與整車性能。
關(guān)于鋰電池應(yīng)用較多、影響范圍較普遍的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有4個(gè)?!段kU(xiǎn)物品運(yùn)輸試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》(UN 38. 3)IEC62281:2012《運(yùn)輸中鋰原電池和電池組及鋰蓄電池和電池組的安全》均側(cè)重于鋰離子電池在運(yùn)輸中的安全測(cè)試和安全要求,主要針對(duì)鋰離子電池在運(yùn)輸過(guò)程中的外部環(huán)境及機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行模擬,試驗(yàn)項(xiàng)目包括高度模擬、溫度試驗(yàn)、振動(dòng)、沖擊、外短路、撞擊、過(guò)度充電和強(qiáng)制放電等8 項(xiàng),要求電池在測(cè)試過(guò)程中,應(yīng)保證包裝不脫落、不變形、無(wú)質(zhì)量損失、不漏液、不泄放、不短路、不破裂、不爆不炸且不著火。BMS電池管理系統(tǒng)功能:SOC計(jì)算。
一般來(lái)看,電池管理系統(tǒng)(BMS)主要分為前端模擬測(cè)量保護(hù)電路(AFE),包括電池電壓轉(zhuǎn)換與量測(cè)電路、電池平衡驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、電流量測(cè)、通訊電路;第二部分是后端數(shù)據(jù)處理模塊,就是依據(jù)電壓、電流、溫度等前端計(jì)算,并將必要的信息通過(guò)通信接口回傳給系統(tǒng)做出控制。此前,電池管理系統(tǒng)(BMS)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案被國(guó)外廠商壟斷,基本選用國(guó)外半導(dǎo)體IC廠商提供的電池管理IC,并以其應(yīng)用方案為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)。Maxim、Linear Technology(已被ADI收購(gòu))、Intersil、TI、ADI、NXP是主要方案提供商。BMS電池管理系統(tǒng)通過(guò)通信接口分別與無(wú)線通信模組及顯示模組連接。新能源汽車BMS電池管理監(jiān)控系統(tǒng)怎么樣
電池管理系統(tǒng)(BMS)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案被國(guó)外廠商壟斷。低壓BMS電池管理系統(tǒng)主要功能
鋰電池衰減機(jī)理。鋰離子電池為“搖椅式”電池,正負(fù)極的活性材料可以看作容納鋰離子的兩個(gè)水桶,鋰離子相當(dāng)于桶里的水。電池的性能衰減可以理解為“水”變少(即活性鋰離子損失),或“桶”變?。ㄕ龢O或負(fù)極活性物質(zhì)變少)。導(dǎo)致活性鋰離子損失的主要原因是:電極與電解液副反應(yīng)形成鈍化膜(如SEI膜);由于充放電電池膨脹收縮疲勞導(dǎo)致電極龜裂,導(dǎo)致電極與電解液副反應(yīng)形成新的SEI膜,消耗鋰離子;不當(dāng)充電導(dǎo)致的析鋰與電解液反應(yīng)消耗鋰離子。導(dǎo)致活性材料損失的主要原因包括:材料中的錳、鐵或鎳等離子溶解;活性材料顆粒脫落;活性材料晶格塌陷。目前SOH 估計(jì)方法主要分為耐久性經(jīng)驗(yàn)?zāi)P凸烙?jì)法和基于電池模型的參數(shù)辨識(shí)方法。低壓BMS電池管理系統(tǒng)主要功能