全站搜索
BMS主动均衡技术
来源:洛阳鑫光锂电科技有限公司|动力锂电池电源系统专业供应商|动力锂电池    发布于:2016-06-27 16:49:19    文字:【】【】【
摘要:被动均衡电路简单,原理是用电阻将容量多的电池多余的能量消耗掉,实现整个电池组电压的均衡。这个过程不可避免的浪费了正常的锂电池的电量。而主动均衡是将多余的单个电池能量通过一个储能环节转移到能量低的部分。形象的比喻,被动均衡是把木桶的长板砍成和短板一样长,而主动均衡是把长板锯短补给短板。两种方式的能量有效利用率高下立判。但技术的领先也造成目前主动均衡BMS价格较高。随着对动力电池的能量密度和安全性越来越高的要求,主动均衡BMS将逐渐淘汰被动均衡技术,成为市场主流。

电池管理系统主要有三个功能:

1)实时监测电池状态。通过检测电池的外特性参数(如电压、电流、温度等),采用适当的算法,实现电池内部状态(如容量和SOC等)的估算和监控,这是电池管理系统有效运行的基础和关键;

2)在正确获取电池的状态后进行热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警等;

3)建立通信总线,向显示系统、整车控制器和充电机等实现数据交换。 


 

我公司所研制的锂电池管理系统性能如下表:

 

  

技术要求

说明

最高可测量总电压

450 VDC


最大可测量电流

500A


SOC估算误差(%)

6


单体电压测量精度

0.5%

在可测量电压范围内

电流测量精度

1%

按电流传感器满量程值计算

温度测量精度

≤±1


工作温度范围

30-85

高于电池工作温度要求

CAN通讯

满足整车控制要求


故障诊断

对电池故障进行诊断报警


故障记忆功能

统计记录次数,记录最后一次故障时电池状态信息


在线监测与调试功能

满足整车要求


故障诊断及保护控制策略

  所研制BMS的故障诊断及控制策略如下表

故障名称

描述

故障阀值

故障解除阀值

整车处理方式

BMS处理方式

BMS

温度控制

系统失效

BMS

风扇及

加热控

制失效

检测异常

检测正常

整车接到故障警告3次以上(含),控制停车,同时通过CAN发送断电控制命令

接到整车断电控制命令后,启动高压切断流程;未接到整车命令时,持续上报故障至故障解除;发生故障时,若动力主线还未接通则禁止接通

BMS故障

BMS

自检硬

件出现

故障

检测异常

检测正常

整车接到故障警告3次以上(含),控制停车,同时通过CAN发送断电控制命令

接到整车断电控制命令后,启动高压切断流程;未接到整车命令时,持续上报故障至故障解除;发生故障时,若动力主线还未接通则禁止接通

绝缘等

级低

电池组输出与底盘绝缘电阻小于阀值

500/V * V(电池组电压)*1.5

500/V * V(电池组电压)*2

整车接到故障警告3次以上(含),控制停车,同时通过CAN发送断电控制命令

接到整车断电控制命令后,

启动高压切断流程;未接到

整车命令时,持续上报故障

至故障解除;发生故障时,

若动力主线还未接通则禁止

接通

单体或总电压过高

单体电压或总电压超过阀值

单体电压3.65V

单体电压:3.60V

整车接到故障警告3次以上(含),控制电机停止对电池回充,直至故障解除

持续上报故障至故障解除

单体或总电压过低

单体电压或总电压低于阀值

单体电压2.0V

单体电压2.5V

整车接到故障警告3次以上(含),整车控制停机,并提示司机停车充电

持续上报故障至故障解除



总电压:240V

总电压300V



SOC过高

SOC超过阀值

100%

95%

整车接到故障警告3次以上(含),控制电机停止对电池回充,直至故障解除

持续上报故障至故障解除

SOC过低

SOC低于阀值

10%

15%

整车接到故障警告3次以上(含),整车控制停机,并提示司机停车充电

持续上报故障至故障解除

温度过高

温度超过阀值

50 

45 

整车接到故障警告3次以上(含),按照BMS上传的最大充、放电电流的50%控制电机输出,直至故障解除;

持续上报故障至故障解除,同时控制启动热管理;发生故障时,若动力主线还未接通则禁止接通

温度不均衡

最高温度与最低温度之差超过阀值

5 

3 

整车接到故障警告3次以上(含),按照BMS上传的最大充、放电电流的70%控制电机输出,直至故障解除;

持续上报故障至故障解除,同时控制启动热管理

电压不均衡

单体电压与平均电压之差超过阀值

55mV

40mV

整车接到故障警告3次以上(含),按照BMS上传的最大充、放电电流的70%控制电机输出,直至故障解除;

持续上报故障至故障解除,同时控制均衡电池(均衡在检测到电池差异时就会启动,不以故障出现为条件)

SOC偏高

SOC超过阀值

95%

90%

整车接到故障警告3次以上(含),按照BMS上传的最大充电流的80%控制电机对电池回充,直至故障解除;

持续上报故障至故障解除

 

我们对电池管理系统的硬件进行了专门设计,对其软件进行了程序编写,在此基础上对电池管理系统进行了相关台架匹配测试及整车运行验证,证明本电池管理系统达到了设计要求,性能可靠。

 

       鑫光锂电BMS系统安全性、一致性、可靠性等关键功能及性能验证分析能力

          我公司研制的锂电池管理系统带有过、过放、过热、过流短路等完善的保护措施,确保锂电池组在使用过程中安全可靠,另外锂电池箱内部设计有防护保险丝,一旦出现异常保险丝会熔断以保护用电设备和使用人的安全。另外产品在生产过程中都配有完善的防静电措施,每一个电池组中的单个电芯在组装前都会进行性能筛选匹配。

公司对所生产的电池性能测试依据GBT 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法进行测试。

  关于安全性设计采用GBT 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分 安全性要求与测试方法进行测试和设计。

    公司产品的电池组依据GBT 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法进行老筛选。

脚注信息
版权所有 Copyright(C)2016-2017 洛阳鑫光锂电科技有限公司 技术支持