电池管理系统

导语

监控和管理电池使其保持最佳工作状态,延长电池寿命,BMS是动力电池的核心配件。

  电池管理系统,英文为Battery Management System,简称BMS。BMS一般是一个整体系统中的一个子系统,广泛应用于工业生产的各个环节,它的主要功能是通过监控和管理蓄电池,使电池始终保持在最佳工作状态,最大限度延长电池寿命;并将电池信息传输给相关子系统,为系统整体决策提供判断依据。

  新能源汽车动力电池BMS

  在各种BMS中,新能源汽车动力电池BMS较为独特,它必须具备实时监控并调整电池管理状态的能力,并可以与多个平行子系统同步协调工作。

  车辆实际行驶中,加速和减速总是在不停地交替进行着,所以BMS必须能够接受动态信息反馈并不停地调整其监控管理方式。下面是一个BMS的简单示意图,大家可以通过它感受一下BMS系统的复杂程度。

  完全没有看懂上面这张图是什么意思?那就对了,新能源汽车BMS本事就是一个复杂的系统,如果你之前想象它是个和万用表出不多的东西,那可就大错特错了。虽然本身很复杂,但新能源汽车BMS的功能还是比较浅显易懂的:

  1、 监测电池组中各个单体电芯的健康状况;平衡各个电芯的性能;保证所有电芯都在额定工作范围内;当电芯被透支时最大限度地保护电池组整体功能;为个别电芯充电提供接入方式。

  2、 在系统失控或失去联系是提供故障保护;在紧急状态下(如过载、火灾等)将电池隔离;在部分电芯失效时提供”应急行驶模式”。

  3、 监控电池温度,调整散热/保温器的工作状态,保正电池在最佳温度运行。

  4、 向系统和车主提供电池SOC信息(充电程度)和SOH信息(健康程度);计算电池余量可行驶的里程。

  5、 为电池提供最佳充电流程,并设定合适的充放电比例,防止回收动能时对电池过度充电。

  6、 为启动车辆前的负载阻抗测试预留足够的电量,实现分阶段充电以限制涌流的发生;

  7、 适应车辆驾驶模式的变化,实时调整电池管理模式。

  8、 记录电池使用情况,做使用历史记录。

  9、 获取并执行相关子系统给予的信息及命令。

宝马Megacity的电池组和前端的BMS

  在实际应用当中,新能源汽车的BMS还可以集成更多的电能管理功能,就看设计上有没有这样的需求了。单个模块集成度越高,占得体积越小,可以为电池腾出宝贵的空间,但高集成度也会带来一些不便,例如其损坏时殃及的范围广,修理更换的成本高等。

  所以,整车厂商还是要根据实际需求和成本要求设计BMS的功能,电动车没有完美的BMS,只有最合适的BMS。

  (编辑/辛迪嘉)

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