BMS鋰電池管理系統(tǒng)工作原理和功能作用

來源：存能電氣  日期：2019-07-04 16:04  瀏覽量：次

　　BMS鋰電池管理系統(tǒng)工作原理和功能作用。BMS鋰電池管理系統(tǒng)可以保障動力鋰電池組的使用安全，是鋰動力電池管理系統(tǒng)的首要任務(wù)。電池管理系統(tǒng)，不同電芯類型，對管理系統(tǒng)的要求往往并不一樣。通常BMS鋰電池系統(tǒng)通常包括檢測模塊與運算控制模塊。

　　BMS鋰電池管理系統(tǒng)工作原理

　　BMS鋰電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控鋰電池的狀態(tài)。BMS鋰電池管理系統(tǒng)單元包括BMS電池管理系統(tǒng)、控制模組、顯示模組、無線通信模組、電氣設(shè)備、用于為電氣設(shè)備供電的電池組以及用于采集電池組的電池信息的采集模組。

　　鋰電池管理系統(tǒng)BMS通過檢測動力電池組中各單體電池的狀態(tài)來確定整個電池系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)它們的狀態(tài)對動力電池系統(tǒng)進行對應(yīng)的控制調(diào)整和策略實施，實現(xiàn)對動力鋰電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理以保證動力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

　　典型鋰電池管理系統(tǒng)拓撲圖結(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、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、顯示單元模塊、控制部件等構(gòu)成。一般通過采用內(nèi)部CAN總線技術(shù)實現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)信息通訊。

　　基于各個模塊的功能，BMS能實時檢測動力鋰電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，實現(xiàn)對動力電池進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等，并且能夠計算動力電池剩余容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態(tài)。

　　好的BMS鋰電池管理系統(tǒng)擁有溫度感應(yīng)器，能監(jiān)測到單個電池組的電壓，并在電池組封裝前檢測出性能低下的電池。此種100%測試保證了更高的產(chǎn)量，更高的電池容量并減輕了保修承諾。好的電池管理系統(tǒng)同樣記錄了機械撞擊，深層放電日期及信息，因此可以避免不實的保修申請。優(yōu)秀的BMS同樣可以檢測鋰電池組的濕度從而避免事故。

　　BMS鋰電池管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計性能，可以分解成如下三個方面：

　　1）安全性，保護電池單體或電池組免受損壞，防止出現(xiàn)安全事故；

　　2）耐久性，使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi)，延長電池的使用壽命；

　　3）動力性，維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

　　BMS鋰電池管理系統(tǒng)的功能作用

　　1.電池參數(shù)檢測。包括總電壓、總電流、單體鋰電池電壓檢測（防止出現(xiàn)過充、過放甚至反極現(xiàn)象）、溫度檢測（最好每串電池、關(guān)鍵電纜接頭等均有溫度傳感器）、煙霧探測（監(jiān)測電解液泄漏等）、絕緣檢測（監(jiān)測漏電）、碰撞檢測等。

　　2.鋰電池狀態(tài)估計。包括荷電狀態(tài)（SOC）或放電深度（DOD）、健康狀態(tài)（SOH）、功能狀態(tài)（SOF）、能量狀態(tài)、故障及安全狀態(tài)（SOS）等。

　　3.在線故障診斷。包括故障檢測、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測是指通過采集到的傳感器信號，采用診斷算法診斷故障類型，并進行早期預(yù)警。

　　4.電池安全控制與報警。包括熱系統(tǒng)控制、高壓電安全控制。BMS診斷到故障后，通過網(wǎng)絡(luò)通知整車控制器，并要求整車控制器進行有效處理，以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對鋰電池和人身的損害。

　　5.充電控制。BMS中具有一個充電管理模塊，它能夠根據(jù)電池的特性、溫度高低以及充電機的功率等級，控制充電機給鋰電池進行安全充電。

　　6.電池均衡。不一致性的存在使得鋰電池組的容量小于組中最小單體的容量。電池均衡是根據(jù)單體電池信息，采用主動或被動、耗散或非耗散等均衡方式，盡可能使電池組容量接近于最小單體的容量。

　　7.熱管理。根據(jù)鋰電池組內(nèi)溫度分布信息及充放電需求，決定主動加熱/散熱的強度，使得電池盡可能工作在最適合的溫度，充分發(fā)揮電池的性能。

　　8.信息存儲。用于存儲關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數(shù)、故障碼和一致性等。車輛中的真實BMS可能只有上面提到的部分硬件和軟件。每個電池單元至少應(yīng)有一個電池電壓傳感器和一個溫度傳感器。

　　以上就是BMS鋰電池管理系統(tǒng)工作原理和功能作用，鋰電池管理系統(tǒng)在國內(nèi)外已有許多研究，并且開始在許多領(lǐng)域應(yīng)用，已經(jīng)能滿足一些市場的需要。