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什么是BMS锂电池管理系统,工作原理是什么

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-03-20 09:12  浏览量:

  什么是BMS锂电池管理系统,工作原理是什么?锂电池BMS管理系统就不像有些电池生产企业说的那样可有可无,而是必须要有。锂电池管理系统可以保障动力锂电池组的使用安全,是锂动力电池管理系统的首要任务。

  什么是BMS锂电池管理系统?

  电池管理系统BMS,是电动汽车动力电池系统的重要组成。它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数,并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面,将采集的关键数据上报给整车控制器,并接收控制器的指令,与车辆上的其他系统协调工作。锂电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不一样。

  BMS动力锂电池管理系统的原理:

BMS锂电池管理系统.jpg

  锂电池管理系统(BMS),通过检测动力电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的状态,并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施,实现对动力锂电池系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。

  典型锂电池管理系统拓扑图结构主要分为主控模块和从控模块两大块。具体来说,由中央处理单元(主控模块)、数据采集模块、数据检测模块、显示单元模块、控制部件(熔断装置、继电器)等构成。一般通过采用内部CAN总线技术实现模块之间的数据信息通讯。

  基于各个模块的功能,BMS能实时检测动力锂电池的电压、电流、温度等参数,实现对动力电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等,并且能够计算动力电池剩余容量、充放电功率以及SOC&SOH状态。

  为什么锂电池需要BMS管理系统?

  锂电池存在安全性差,时有发生爆炸等缺陷。尤其是钴酸锂为正极材料的锂电池不能大电流放电,安全性较差。此外,几乎所有种类的锂电池过度充电或过度放电都会引起电芯不可逆转的损伤。锂电池对温度也极为敏感:如果在温度过高的状况下使用,可能引起电解液分解、燃烧甚至爆炸;温度过低将导致锂电池的各项性能明显恶化,影响设备的正常使用。

  由于锂电池制作工艺的限制,每个电池单元的内阻、容量等均会存在差异。当多个电池单元串联使用时,会引起各个电芯的充放电速率不一致,这导致了电池容量的利用率低下。鉴于此,锂电池在实际使用过程中通常需要专门的保护系统来监控电池的健康状态,从而管理锂电池的使用过程。

  锂电池管理系统能有效的对锂电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。锂电池由于其工作电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等众多优点而被广泛使用在各种精密设备上。

  尽管锂电池比其他种类的电池有更多的优点,但锂电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险,造成锂电池组损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。因此,必须为锂电池组配备一套具有针对性的锂电池管理系统BMS从而对电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个锂电池工作效率和使用寿命。

  锂电池BMS管理系统有如下特点:

  ●锂电池管理系统由管理主机(CPU)、电压与温度采集模块、电流采集模块和通信接口模块组成。

  ●可检测并显示锂电池组的总电压、总电流、储备电量;任一单体电池的电压和电池箱的温度;最高和最低单体电池电压及电池编号、最高和最低温度、电池组的充放电量。

  ●UPS电池主机还提供报警和控制输出接口,对过压、欠压、高温、低温、过流、短路等极限情况进行报警和控制输出。

  ●提供RS232和CAN总线接口,可在计算机上直接读取锂电池管理系统上的所有信息。

  锂电池管理系统的主要目的就是保证电池系统的设计性能,从安全性、耐久性、动力性三个方面提供作用。安全性方面,即BMS管理系统能保护电池单体或电池组免受损坏,防止出现安全事故。耐久性方面,即使锂电池工作在可靠的安全区域内,延长电池的使用寿命。动力性方面,即要将锂电池的工作状态在维持在满足车辆要求的情况下。

  好的锂电池管理系统拥有温度感应器,能监测到单个电池组的电压,并在电池组封装前检测出性能低下的电池。优秀的BMS同样可以检测锂电池组的湿度从而避免事故的发生。

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