电池管理系统PPT通用课件

1、Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power电池管理系统1 研发部电气设计 陈秋婷(Judy)Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power前 言2 随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源开发利用越来越被各国政府所重视。 新能源体系中，电池系统是其中不可或缺的重要组成部分，近年来，以锂电池为动力的EV和HEV做为主力军得到国家大力支持，受到人们的关注，成为全球电动汽车发展热点。 但由于锂电池各种不正常的使

2、用可能导致电池寿命缩短以致损坏，潜在安全性和可靠性危害等因素。而电池管理系作为电池保护和管理的核心部件，对电动汽车性能起着越来越关键的作用。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power目 录 31.电池管理系统定义。2.电池管理系统简介。3.电池管理系统结构。4.电池管理系统功能5.实物照片。电池管理系统Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power电池管理系统定义 41.电池管理系统BMS（Battery Management

3、System）顾名思义，BMS是用来管理电池的，以便电池能够维持更好的状态，稳定工作。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power锂电池特性5优点：容量高、便宜、寿命长缺点：1、不能短路2、不能过充3、不能过放4、不能过温Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power6电池管理系统简介 BMS是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。 二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难

4、等。BMS 防止过充、过放防止过充、过放延长电池的使用寿命延长电池的使用寿命监控电池的状态监控电池的状态提升电池的使用率提升电池的使用率Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power7电池管理系统简介 Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power8电池管理系统结构 系统框图Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power9系统构成BMU电流传感器绝缘监

5、测123 单体电压采集 温度节点采集电池均衡 实时电流采集 电池组总电压采集绝缘电阻检测4BCU 接收各种数据，并统计、计算和分析。计算SOC/F/H。控制风扇或加热与整车和充电机通讯此外，还可扩展其他模块，如数据记录仪和显示模块等一些终端。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power10技术指标1%1.电池组总电压测量精度： 1 4.温度检测精度：1%3.电流检测精度：0.5%2.单体电压检测精度：8% 5.SOC检测精度：43006.电池组串联数：-40125 9.温度范围：100mA8.均衡电流：0-5V

6、7.单体电压采样范围：100ms10.动作响应时间：Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power11功能概述 系统采用主从结构，模块化设计。由BMS主板、可扩展得BMU单元、绝缘检测单元、数据记录单元等构成，各单元均基于can总线。可根据电池系统功能要求选用不同的单元构成电池管理系统，以实现不同功能。26103711主要功能电压、电流、温度检测绝缘检测故障预警充放电次数累计、寿命估算SOC估测整车、充电桩通讯514812 9系统自诊断热管理充放电控制自动均衡电池保护数据记录BMS主要功能电池管理系统定义 Cop

7、yright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍121.自诊断 BMS的自诊断是指：BMS能主动检测系统内部的工作状态，又称为自检功能。 BMS上电后，需要自检，确保BMS系统能正常工作。运行过程中定时自检。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍132.充放电控制2.1充放电最大允许电流。2.2继电器的控制。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pr

8、ide Power功能介绍143.电压、电流、温度采集 电压采集：LTC6802-2Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍153.电压、电流、温度采集 电流采集：霍尔传感器：分流器：需要外接供电、价格较贵，精度较高。价格便宜，不需要供电。只能检测直流，精度随温度变化大。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍163.电压、电流、温度采集 温度采集：热敏电阻：PTC/NTC温度传感器：DS18B20Cop

9、yright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍174.SOC估算SOC: State of charge.荷电状态。剩余电量的一个衡量指标 。%100CaCe=SOC其中:Ce为剩余容量，Ca为可用容量。%100)(100+=CadttiCSOCtt计算方法一：安时积分法0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.52.62.72.82.93.03.13.23.33.43.53.63.73.83.94.

10、00 020002000 40004000 60006000 80008000 1000010000120001200014000140001600016000180001800020000200002200022000240002400026000260002800028000Voltage(V)Capacity(mAh) 0.5C Discharge and Different Current Charge Curve0.5C Charge (25337mAh) 0.5C Discharge (25267mAh) 1C Charge (24904mAh)0.5C Discharge (24

11、611mAh)2C Charge (24374mAh)0.5C Discharge (24126mAh)3C Charge (23989mAh) 0.5C Discharge (23537mAh)Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍184.SOC估算计算方法二：OCV法。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍195.绝缘检测检测电池组总正总负与汽车底盘之间的绝缘电阻值。Copyright 2010

12、Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍206.热管理 热管理功能是为了确保电池包内温度维持在一定的范围，有利于电池组更好地充放电。 加热：充电时，由于电池温度较低，需要使电池包温度升高，才能稳定的充电。 散热：随着电池包的温度过高，需要开启散热功能，以便为电池更好的工作。 均热：在充电或者行车过程中，出现温差较大情况，需开启风扇，使热量循环流动。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍217.自动均衡 均衡是为了实现各单体电芯一致性

13、变化。 被动均衡： 主动均衡：Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍228.数据记录数据记录方式： 上位机软件，PC记录数据。 BMS将数据写入存储卡内。数据记录作用： 分析电池运行数据，得出电池性能，验证SOC。 存储故障等发生的数据和分析原因。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍239.故障预警故障预警： 监测各种故障，及时上报和预警。防止事故发生Copyright 2010 Pride Pow

14、er. All rights reserved.普 莱 德Pride Power功能介绍2410.与整车和充电机通讯报告电池系统的状态和获取整车或充电机信息。11.电池保护过压、欠压保护，过温、低温保护，过流保护等。12.充放电次数、寿命记录充放电循环次数。估算电池的使用寿命。2000/360=5.55。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power25接收BMU电压温度报文。电压、电流传感器数据。绝缘监测单元报文信息。整车控制器。充电桩。终端显示设备。单体最高、最低电压。最高、最低温度。SOC估算、绝缘电阻值，

15、电池系统状态。上电自检。主接触器控制及反馈。充电控制。故障报警触发。项目介绍BMS主板Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power26技术特点技术指标 BMS主板电流测量精度: 1%。电流最大采样周期: 10msSOC估算精度: 8%单体电压循检周期:500ms数据汇总和分析快；数据处理效率高。大量历史数据存储。多路CAN通讯，实时性稳定性好。项目介绍BMS主板Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍BMS主板27原

16、理框图实物图Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍BMU281.单体电压采集单体电压采集采集个单体电池电压，采集个单体电池电压，通过通过CAN发送至发送至BMS主板主板2.温度采集温度采集采集电池或电箱重要物理位置温度，采集电池或电箱重要物理位置温度，通过通过CAN发送至发送至BMS主板主板3.均衡功能均衡功能根据当前电池单体状态，根据当前电池单体状态，依据依据bms命令对电池单体进行均衡操作。命令对电池单体进行均衡操作。BMU功能概述技术指标技术指标技术特点技术特点单体电压精度:0.25%。模组

17、电压检测时间 13ms。均衡电流：100mA。最大单体压差：200mV。根据电池数量灵活选取型号搭建（最小单元12路电压，六路温度，采用级联扩展方式）。单片机集中处理电池数据。汽车级CAN通讯，抗干扰能力强。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍BMU29原理框图实物图Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍绝缘监测单元30绝缘监测绝缘监测单元单元1.电池系统总电压采集：实时检测电池组的总电压。2.系统

18、绝缘电阻值：实时检测电池系统的绝缘电阻值，判断电池系统绝缘状态。3.通过CAN把检测数据上报至BMS主板。总电压检测误差1%，范围0-500V电阻测量范围0-5M ，精度99%。2. 内存卡支持2G，可有效存储三个月之内数据。Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍数据记录仪33原理框图实物图Copyright 2010 Pride Power. All rights reserved.普 莱 德Pride Power项目介绍软件34技术特点多通信模式多通信模式多路CAN通信模式，与整车、充电机等实时通信，检测通信状态，快速响应。系统状态自监测系统状态自监测监测系统状态,对于系统状态，进行故障自我诊断，提供