电池管理技术和发展

1、电池管理技术和发展1CONFIDENTIAL演讲内容简述 何谓电池管理电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CONFIDENTIAL2Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEnabling the growth of li Ion battery powered solutions all over the World简述 何谓电池管理？(BMS 101)电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CONFIDENTIAL3Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEn

2、abling the growth of li Ion battery powered solutions all over the World何谓电池管理所有电池都需要某种程度的管理，以便发挥电池组最佳性能。电池组越大，就越需要电池管理。锂离子电池相对昂贵和不能容忍滥用的特点决定电池管理是至关重要的。锂离子电池本质上的不安全性要求电池必须妥善管理4集功能和管理于一体，确保电池组或电芯操作安全可靠：12BMS 硬件架构CONFIDENTIAL5可以提供多种形式硬件，典型形式：独立盒装单元散板与电池组集成构成电池包分布式专用封装单元组合3锂离子电池需要电池管理CONFIDENTIAL6电池管理系

3、统(BMS) 能够连续监控和管理电池组内电芯的充电、放电、温度以及提供应用程序的接口保护例如：锂离子电池对欠压和过压反应非常敏感BMS必须保持电池组在合理的工作范围内，从而延长寿命性能例如：锂电池组内电芯性能随时间累积而性能会发散BMS为各个电芯提供均衡功能，从而提高电池组容量。管理例如：介于电池组和应用设备之间的通讯是必要的，BMS提供外部数据接口、状态显示、控制外部切换等管理功能。过充电锂离子电池爆炸图试验曲线图保护功能9BMS监控每一只电芯状态，并对严重情况作出处理；电压监控能够避免过充电或过放电；电流监控能够避免过流和短路；温度监控能够防止损伤电池和延长电池组寿命；处理措施举例：减少负

4、载输出(例如：降速) 或断开电池组的负载输出断开充电器和电池组连接启动制冷系统（例如：启动风扇）100%50%0%特性和功能测量电池组电压和电流检测电芯的电压和温度SoC and SoH估算均衡电芯控制充电器对地隔离故障检测接触器控制(安全关闭接触器)通过CAN总线提供电池组状态、错误通知、可允许的性能限制日志记录功能 用于电池使用保修提供支持BMS 特点和优势综述CONFIDENTIAL11保护安全和可靠避免下列行为：过充电过放电过载短路高温/低温保护绝缘检测性能提高容量、缩短充电时间、延长电池寿命提供：放电倍率控制电芯均衡控制再生电流控制优化充电算法管理故障诊断软件接口实现:控制输出开关R

5、S232 与计算机接口Can总线 接口历史记录RELAYLoadRELAYRELAY12 Volt supply+-HV+HV-Current sensorRELAYChargerTemperature sensorBMCULMUSerial Comm. busResistor电气安装示意图通信连接示意图13CAN 总线高电压输出整车显示器热管理充电器动力总成电机控制器整车控制器电池组断开装置安全装置Hard lines inHard line out演讲内容简述 何谓电池管理？(BMS 101)电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CO

6、NFIDENTIAL14Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEnabling the growth of li Ion battery powered solutions all over the WorldBMS市场定位CONFIDENTIAL15BMS功能发展CONFIDENTIAL汽车级BMS设计需求设计需求:多重安全保护 电压和温度测量的冗余设计处理器冗余设计或无故障运行软件架构 按照 ISO26262标准 的功能开发实时开路电压测量基于时间推算电池行为模型的算法认证开发过程和产品的完整文档环境测试电磁兼容性测试 保证能力整个生命周期的电池参数记录价格 性价比最优17SA

7、FETY AND RELIABILITY演讲内容简述 何谓电池管理？(BMS 101)电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CONFIDENTIAL18Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEnabling the growth of li Ion battery powered solutions all over the World均衡串联组合内各个电芯的荷电状态均衡电池组容量的最大化电池组长寿命的关键因素之一低质电芯功能最大化关键技术在电池组内电芯寿命方面问题较大CONFIDENTIAL19100%50%0%100%50

8、%0%100%50%0%100%50%0%100%50%0%100%50%0%100%50%0%主动与被动均衡CONFIDENTIAL20均衡类型被动主动方法能量损耗能量转移应用阶段放电充电、放电均衡电流500mA*5A模块之间的能量转移元器件数量和成本综合考量元器件数量和可靠性综合考量专利侵权方面的考量CONFIDENTIAL21未来发展和挑战确保安全性和可靠性能源最丰富的电芯是最危险的，我们如何安全使用它们？如何处理多个电芯寿命差异？如何减少采集数据来保证电池模型精确？整合充电基础设施网格充电控制直流充电支持适合大众的安全充电方式计费降低成本如何在提供基本功能、合理价格和由低到中的能量之间

9、折中？在不损害安全前提下减少项目总体成本。22演讲内容简述 何谓电池管理？(BMS 101)电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CONFIDENTIAL23Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEnabling the growth of li Ion battery powered solutions all over the WorldBMS案例-街道清洁车CONFIDENTIAL24“LB公司电池管理系统的保护和监视使Tennant能给电池组5年的保证。” -项目经理Vipin Pillai500ZE 在进行清扫工作L

10、ITHIUM BALANCE的S-BMS ；15千瓦无刷电机；2对60千瓦电池组布置，配置自动均衡系统；运输速度为25公里/小时；8小时作业。BMS案例-TOYOTA叉车CONFIDENTIAL25LiTHIUM BALANCE Type 100160 Toyota BT Reachtruck lithium ion battery mock up with LiTHIUM BALANCE s-BMS included “每辆卡车配置一套电池组意味着公司将减少50%的电池组和节省大量的电池组更换时间，长循环寿命和免维护给ROI和 TCO留下深刻的印象。”SuperGros A/S公司物流和运营

11、部门经理Sune KristiansenLITHIUM BALANCE的S-BMS ；48V/ 800Ah；32KW LiFePO4电池 ；24小时的冷藏库功能(零下20度)。 Installation of the Lithium Ion battery pack BMS案例-Aixam Mega 翻斗车26 The electric Aixam Mega Mini tipper LITHIUM BALANCE的集成48伏I-BMS160安时电池组系统由2种模式动力模式：纯锂电动力，400安时160安时锂离子电池组+Balland 的燃料电池系统完善两辆Proton的汽车使用软包电芯完成模块

12、化的完整的电池系统设计整合工作由 Lotus Engineering完成BMS案例-ECOTRUCK 7500型车CONFIDENTIAL28“经过两年的运行，电池容量仍然保持95%”LiTHIUM BALANCE的S-BMS；电池组：800Ah、 96V；续航里程：100 km/次；最大速度约40公里/小时。BMS案例-绿色能源空中升降机电池组经过测试不同的电池组结构，丹麦的Time公司决定采用LithiumBalance公司的大量标准模块完成装配，模块内配有电池组、充电机、电缆和电池管理系统。CONFIDENTIAL29BMS案例-乘用车LITHIUM BALANCE的S-BMS；275伏

13、系统，44千瓦时电池组；正常30千瓦的电动机；150公里的续航里程；最大时速为110公里/小时。“经过Enerblu Fiat 认证批准的电动转换器汽车”BMS案例-MAN重卡CONFIDENTIAL31AGV MAN truck - battery box visible behind front wheel Battery modules with battery management LITHIUM BALANCE的S-BMS ；150180千瓦直流无刷电机；120千瓦时电池组，310伏；一次充电续航里程为150公里；整车最大重量为12吨。BMS案例-混合机车CONFIDENTIAL32

14、LITHIUM BALANCE的S-BMS；火车能够以柴油、电力或电池为动力运行；在匈牙利运行使用中。Modular BMS and battery pack 一个整合的方案355V 53Ah consisting of 12 battery modules, and 355V 106Ah consisting of 24 battery modulesE.g. A battery block for 53Ah system is made of 8 Kokam cells and 1 LMU boardIntegrated communication between the modules

15、(plug-in)演讲内容简述 何谓电池管理？(BMS 101)电池管理市场分析BMS性能和技术发展挑战应用案例分析Lithium Balance的BMS技术CONFIDENTIAL34Pb-Acid NiCad NiMH Li-IonEnabling the growth of li Ion battery powered solutions all over the World产品类型集成BMS35S-BMSPC软件配置单实时监控数据记录附件电缆线束保险丝链、安装座、分流器等充电机800瓦-3,2千瓦经过认证的供应商由“锂平衡”进行配置开关电路标准开关盒； 客户化定制设计。用户清单36“近两年完成了超过 140 个客户的项目”先进的软件程序自主配置用户系统监控功能记录功能可下载板内存储的错误日志用户自主定义CAN总线信息创建电池模型自主配置错误事件信息保存配置信息下载已存储的配置信息37易于建立电池模型38基于温度、放电倍率补偿的增强型库仑计数法验证算法的试验一直持续到2011年放电电流限制39 电池模型可使用SoC或温度的函数来计算允许的放电倍率可再生电流限制40电池模型可使用SoC或温度的函数来计算允许的可再生电流Y