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。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、電氣設備、用于為電氣設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)拓撲圖結構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、控制部件等構成。一般通過采用內(nèi)部CAN總線技術實現(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)的主要任務是保證電池系統(tǒng)的設計性能，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，并且開始在許多領域應用，已經(jīng)能滿足一些市場的需要。