㈠ 電動汽車的電池管理系統(BMS)是如何工作的如何能監測電池管理系統的性能是否可靠
簡單來講就是:採集電池信息,計算電池狀態參數,與外部控制器通訊。
電池系統包括:結構、硬體、軟體。結構用來包裹電池本體,本體由電芯組成模組,模組組成電池包構成;電池包加上高低壓線束,加上接觸器,就構成了電池系統的大部分內容;加上BMS控制器(包括軟體和硬體)就形成了電池系統的全部。
提供能量的本體(電池包)已經說過了,那麼電池包如何提供能量,不損壞電池呢?這就是BMS控制器的工作:電池管理。
電池管理的流程如下:
(1)實時監測電池狀態。
通過檢測電池的外特性參數(如電壓、電流、溫度等),採用適當的演算法,實現電池內部狀態(如容量和SOC等)的估算和監控,這是電池管理系統有效運行的基礎和關鍵;
(2)在正確獲取電池的狀態後進行熱管理、電池均衡管理、充放電管理、故障報警等;
(3)建立通信匯流排,向顯示系統、控制器等實現數據交換。
綜上,BMS控制系統的工作流就是:採集電芯的電壓、溫度等信號,傳遞給控制系統,對電池狀態(SOC、SOH)等進行估算,用於BMS的控制功能。控制功能主要包括了故障報警、熱管理、均衡管理、充放電管理等。
㈡ 新能源汽車bms控制演算法有哪些
新能源汽車bms的控制演算法有熱管理控制。soc控制,soh計算控制和上下電管理等。
㈢ Bms具備哪些功能
電池管理系統bms通過電壓、電流及溫度檢測橋坦的嘩指功敏蘆桐能實現對動力電池系統的過電壓、欠電壓、過電流、過高溫和過低溫保護,繼電器控制、soc估算、充放電管理、均衡控制、故障報警及處理、與其他控制器通信功能。
㈣ 新能源汽車bms電池管理軟體可以刷寫嗎
新能源汽車bms電池管理軟體是可以刷的,為了克服現有技手中術中存在的不足,技術提供一種電池包BMS軟體自動刷寫系統及方法。技術銷信方案為解決問題,採用的技術方案為一種電池包BMS軟體自動刷寫系統,包括上位機,上位機分別與掃碼槍PLC控制器電源控制器BMS刷寫程序模塊一端相連接,PLC控制器電源控制器BMS刷寫程序模塊另一端和上位機還與刷寫線束相連接。
bms系統新能源汽車特點
電池管理系統和動力鋰電池組一起組成電池包整體與電池管理系統有通訊關系的兩個部件,整車控畢斗山制器和充電機電池管理系統。
向上通過CANbus與電動汽車整車控制器通訊,上報電池包狀態參數,接收整車控制器指令,配合整車要確定功率輸出向下,監控整個電池包的運行狀態,保護電池包不受過放過熱等非正常運行狀態的侵害充電過程中,與充電機交互管理充電參數監控充電過程正常完成。
㈤ 汽車上的BMS有什麼用
淺談BMS的七大故障
電池、電機、電控技術是電動車最核心的技術。因為這三項技術的用用,是每一輛電動車都需要並且直接影響車輛的續航里程、加速時間等參數。其中電控中最核心的功能就是電池管理系統(Battery management system)簡稱BMS。
電動車上的三電技術:電池、電機、電控技術是電動車最核心的技術。因為這三項技術的用用,是每一輛電動車都需要並且直接影響車輛的續航里程、加速時間等參數。
這三塊技術就是組成電動汽車的木桶,其中的任意一塊存在短板的話都會直接影響車輛的性能表現。
三電技術中電池和電機對電動車性能的影響表現的比較明顯。比如電機的功率大小直接影響車輛的動力表現,而純電動汽車電池的儲能多少與車輛的續航里程息息相。
但是同為三電系統中的電控技術,在電動車中的具體技術應用又是什麼呢?為什麼能與電池和電機想齊並論在三電系統中佔有一席之地呢?
電控中最核心的功能就是電池管理系統(Battery management system)簡稱BMS。
要是沒有這個系統,動力電池的充放電、使用壽命都會大打折扣,如果把電池比作一隊參戰的士兵,那BMS系統就是這群士兵的參謀加將軍,讓電動汽車在實際應用中達到事半功倍的效果。
為什麼要有BMS系統
如果想把電動汽車上這個「將軍」理解透徹首先還是要從下面的士兵說起。BMS系統主要應用在二次電池上,尤其對於目前主流的使用鋰離子電池的電動新能源汽車尤為重要。
不管車輛使用的是哪種鋰離子電池,動力電池都是由一個個小的電池單體通過串、並聯的方式組成電池組,再由電池組最終組成車輛的動力電池單元。
BMS系統的作用是什麼? 淺談BMS的七大故障
而在電池組中真正發揮儲能作用的是電池組中每一個小小的電池單體,比如特斯拉使用的18650鋰野棚離子電池,其實數字代表的就是每一個電池單體直徑為18mm,長度為65mm。
而一輛85kW?h版本的Tesla Model S的電池組就由接近7000節18650鋰電池構成。
一輛汽車上有如此多的電池單體,而每一個小的電池單體都是單獨製造的,因為電池的電化學特性的原因出廠後的電池存在每個單體儲能一致性存在差別的問題。
而充電時又是從一個充電口來為車子充電,如何保證每一塊電池都充滿電,而又不會因為過度充電對電池造成損害就是BMS系統要解決的問題之一。
BMS系統究竟是如何管理這么多電池單體的呢?
通常情況下,BMS系統都要通過兩部分來確定如何管理電池組,就是檢測模塊和原酸控制模塊。
Tesla的電池管理模塊
檢測模塊的實現相對簡單一些,主要是通過感測器收集電池在使用過程中的參數信息比如:溫度、每一個電池單體的典雅、電流,電池組的典雅、電流等。
這些數據在之後的電池組管理中起到至關重要的作用,可以說如果沒有這些電池狀態的數據作為支撐,電池的系統管理就無從談起。
根據收集到的數據,BMS系統就會根據每一個電池單體的實際情況來分配如何為電池充電,哪一個電池單體已經充滿可以停止給它充電等。
並且在使用過程中,通過狀態估算的方式確定每一顆電池的狀態,通過SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(State of Health)以及均衡和熱管理等方式來實現對電池的合理利用。
一個完整的BMS的軟體工作比例:
BMS系統的作用是什麼? 淺談BMS的宴脊虧七大故障
電動汽車BMS七大故障分析法:
觀察法當系統發生通訊中斷或控制異常時,觀察系統各個模塊是否有報警,顯示屏上是否有報警圖標,再針對得出的現象一一排查。
故障復現法車輛在不同的條件下出現的故障是不同的,在條件允許的情況,盡可能在相同條件下讓故障復現,對問題點進行確認。
排除法當系統發生類似干擾現象時,應逐個去除系統中的各晌神個部件,來判斷是哪個部分對系統造成影響。
替換法當某個模塊出現溫度、電壓、控制等異常時,調換相同串數的模塊位置,來診斷是模塊問題或線束問題。
環境檢查法 當系統出現故障時,如系統無法顯示,我們先不要急於進行深入的考慮,因為往往我們會忽略一些細節問題。首先我們應該看看那些顯而易見的東西:如有沒有接通電源?開關是否已打開?是不是所有的接線都連接上了?或許問題的根源就在其中。
程序升級法當新的程序燒錄後出現不明故障,導致系統控制異常,可燒錄前一版程序進行比對,來進行故障的分析處理。
數據分析法當BMS發生控制或相關故障時,可對BMS存儲數據進行分析,對CAN匯流排中的報文內容進行分析。
希望對您有幫助 望採納 謝謝!
㈥ 三元鋰電池螞蟻保護版怎麼設置BMS控制
鋰電池主要由兩大塊構成,電芯和保護板PCM(動力電池一般稱為電池管理系統BMS),保護板主要由保護晶元(或管理晶元)、MOS管、電阻、電容和PCB板等構成;電芯相當於鋰電池的心臟,管理系統相當於鋰電池的大腦,電芯主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜和外殼構成。兩者之間存在一定的差異,自然大小也不一樣了。
㈦ BMS如何控制動力電池充放電
BMS通過控制動力電池的正負極接觸器來實現管理動力電池充放電的。
㈧ BMS技術梳理
從事BMS軟體設計已有一段時間了,自覺還沒有真正的入門,不過還是有一些心得是想可以分享的,也是對自己的知識做一個梳理吧。在我梳理之前,我發現網上已有相關的梳理,竟然軟體架構都差不多,我就借鑒了一下。
首先,電池管理系統(BMS)是電池與用戶之間的紐帶,主要對象是二次電池,主要就是為了能夠提高電池的利用率,防止電池出現過度充電和過度放電,可用於電動汽車,電瓶車,機器人,無人機等。
接下來,我會從信號採集,數據處理和控制邏輯,進行解析我眼中的BMS。
一、信號採集
顧名思義,電桐灶賀池管理系統,首先管理的對象是電池。我們就必須對當前電池的狀態有一個細致的了解,也不能什麼都不知道就用開始電池。電池的狀態,主要表現為以下的幾個方面。
電池的單芯電壓
電池的溫度
電池組的總電壓
電池組的總電流
電池組的絕緣電阻
下面,我就對電池信息的採集,做一簡單的說明:
1. 單芯電壓的檢測
電池的成組方式一般是串聯加並聯。以我的理解,串聯主要是加大整個電池模組的電壓,並聯就是增加電池的可充放電電流。
我們都知道,想要能驅動電機工作,就必須給它一定的能量,能量怎麼來的,學過物理的都知道
P= V*I
想要 P 變大,不就得使電流電壓變大嗎?
再說電池,一節電池的最大放電電流和最大充電電流都是固定的。並聯簡單的就是將這兩個值成倍的放大。
那麼,單芯電壓到底怎麼測?就是將並聯的單芯當做一節電池使用,這節電池的兩端電壓,就是單芯電壓了。很簡單的,不是嗎?
原理雖然說起來是很簡單,不過精度要求卻是挺高的,這是硬性要求。我們一般的電池OCV曲線,是上下抖中間平的的樣子。電池的電壓稍有變化,SOC的變化就很大了。
2. 電池的溫度檢測
相對於電壓的高精度要求,溫度的檢測不是那麼的嚴格了。一般來說在2°的誤差內,都是可接受的。溫度的檢測,相對來說也是簡單多了,我了解的大多數做BMS的廠商,用的都是NTC來做檢測的。
NTC檢測溫度的原理,就是溫度值和對應溫度下電阻值一一對應,一般和另一個電阻分壓一個標准電壓。使用單片機ADC功能就可以簡單的得到溫度值。
3. 電池的總電壓採集
總電壓,即觀察電池整個模組的電壓狀況。一般來說,沒什麼太大的用處,只是作為一個參考值,來用。總電壓除以電池的串聯數,就是一個大概的單芯電壓平均值。
總電壓的大小不定,這是由車輛本身的需求決定,就我所見到的電壓等級150V~800V不等。
那麼,總電壓如何採集?
常用的一種方法就是,將總電壓使用電阻等比例分壓,AD採集采樣電阻的兩端電壓。需要注局派意的是,動態電壓的變化是十分不穩定的,所以必須的消抖電路和消抖程序都是需要的。
4. 電池的總電流採集
工作模式有充有放,電流因此有正有負。
電流,我認為這是所有電子設計中是最需要關注的一個參數。電流,是最容易引發故障,也是最為危險的。
在BMS系統中,電流在SOC的計算,電池均衡策略中都有不可忽視的作用。
5. 電池的絕緣電阻採集
什麼是絕緣電阻? 簡單來說,就是防觸電保護的最小電阻。國標上的要求是0.1mA。我們一般來說都會放大餘量,安全問題再怎麼關注都不差。
那麼,絕緣電阻又是怎麼測量的呢?
當前主流的絕緣檢測方法有兩種,電橋法和交流注入法。使用較多的應該是前者,今天就介紹一種電橋檢測法。
二、數據處理
之前一直在思考,什麼是程序,程序的本質是什麼?
我的理解「 程序就是一種控制思想,一種因果變化 」。
為了實現某個功能,具現化為某個狀態變數的輸出。就要從已有的輸入變數中選擇合適的變數作為輸入。輸入通過某種復雜的轉換(控制實現/計算實現)得到輸出的過程就是程序。
關鍵:
確保輸入輸出變數的准確性(數據處理)
從輸入到輸出實現的可能性(邏輯控制)
數據的處理可以從以下的兩個方面考慮:
輸出變數的處理
輸入變數的處理
數據,我將它分為兩類
功能數據
性能數據
功能數據:數據是作為演算法的必要輸入特意獲取的數據,辯行比如上面的採集數據,SOC等;
性能數據:數據不作為功能邏輯上的輸入,更多的是對軟硬體的穩定性安全性的一個評估作用。比如板子的輸入電壓檢測,繼電器開關的狀態檢測,CAN出錯等。
變數分兩類:數據和狀態,有以下的幾種處理方式
數據:不同狀態下,多個數據,取權重。
數據:
去除在范圍之外的數據,多個采樣,取有效值的均值。
對於超范圍的數據,設置標志位,故障處理。
狀態:連續一段時間維持某一狀態不變(消抖)
數據,經過處理,如果沒有問題就可以作為有效輸入數據。在功能被觸發的條件下,直接被調用。
那出錯了呢?對於這個問題,專門有一個故障處理的模塊。實時的將故障點檢測出來,發給整車,並且存儲起來。
故障等級大致是這樣的分的:
一級:只是報警,不做任何處理,可消退
二級:報警,限速,可消退
三級:報警,限速,不可消退
四級:報警,制動,不可消退
具體的哪些故障對應哪個等級,就不說了。
三、邏輯控制
邏輯控制主要有以下的幾個部分:
上電自檢,確定系統狀態
繼電器控制,不同狀態,不同的繼電器數量有不同的控制方式
充電控制,分為快充和慢充,需要分開處理
均衡控制
電池加熱控制
1. 上電自檢
汽車一共有兩個工作模式:放電,充電。其中充電再分為快充和慢充。確定工作模式的方式是,給BMS供電的到底是哪個24V電源,T15/快充/慢充
只有自檢通過才允許上高壓,也就是閉合對應的繼電器。那麼,觀察哪些信號,就可以確認自檢沒問題?
所有繼電器狀態OK
總電流OK
絕緣電阻OK
只存在一個工作模式
自檢OK,就可以使能對應的CAN通訊,也可以上高壓放電和充電。
2. 繼電器控制
繼電器的控制邏輯更多的是一個先後順序
開始放電
吸合負極繼電器
吸合預充繼電器
吸合放電繼電器(正極和電機之間的繼電器)
斷開預充繼電器
停止放電
斷開負極繼電器
斷開放電繼電器
開始充電
吸合負極繼電器
吸合充電繼電器(正極和充電機之間的繼電器)
停止充電
斷開負極繼電器
斷開充電繼電器
先斷負極,再斷正極,是為了分擔上下電的壓力;這種說法保留
通過做過的項目來講,繼電器的控制,要根據不同的客戶需求來定
3. 電池加熱控制
電池加熱主要是在電池充電的時候使用。
溫度過低,電池的活性降低,所以需要先給電池加熱,後續再充電。
基本的流程:吸合加熱繼電器,向充電機需求一個電流。此時動力和充電機同時給加熱繼電器提供電流,只是充電機電流比較大。加熱結束,斷開加熱繼電器,同時向充電機需求一個大的充電電流。
4. 充電(快充)控制
所有的控制邏輯在國標GBT 27930-2015中定義的很清楚。嚴格按照國標來基本不會出什麼問題
5. 均衡控制
均衡,是一個比較大的概念,後續再講
總結
梳理了BMS的一些基本概念,通過這個過程這才發現,我了解的還是太少太生疏了。
留下的問題:
SOC演算法和均衡控制演算法 這個確實是個難點
標准化設計的一些想法 有待學習
bootloader
自動化生產測試
上位機相關知識
電池知識的深入了解
等等
願你出走半生,歸來仍是少年…