《新能源汽车结构与原理》课件 项目二 任务三 电池管理系统BMS

《新能源汽车结构与原理》项目二动力蓄电池组系统02项目二动力蓄电池组系统

动力蓄电池组系统任务一动力蓄电池概述任务二动力蓄电池组系统任务三电池管理系统BMS任务三

电池管理系统BMS学习目标

1.掌握蓄电池管理系统的定义和基本功能；2.了解蓄电池管理系统的结构形式和结构组成：3.了解蓄电池管理系统的工作模式。一、蓄电池管理系统（BMS）定义

在国家标准GB/T19596-2017《电动汽车术语》中蓄电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)的定义为：可以控制蓄电池输入和输出功率，监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态），为蓄电池提供通讯接口的系统。蓄电池管理系统作为电池和整车控制器VCU以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力蓄电池组的充放电，并向整车控制器上报动力蓄电池系统的基本参数及故障信息。任务三

电池管理系统BMS二、蓄电池管理系统（BMS）基本功能

蓄电池管理系统实时监测动力蓄电池电压、电流、温度等参数，根据检测参数进行热管理、电池均衡管理、荷电状态计算和电池健康状态诊断，充电过程中控制最佳充电电流，通过CAN总线接口与VCU、MCU、车载显示系统等进行实时通信。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

1.BMS的结构形式（1）集中式结构通过对电池组基本信息进行采样，然后在BMS中心处理单元内进行数据处理、计算、判断并进行相应的控制。优点：计算灵活；缺点：只能对电池组进行信号采集。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

1.BMS的结构形式（2）分散式结构通过对每个单体蓄电池进行采样、监控和计算，将计算或判断的结果发送到BMS中心处理器或直接通过总线传输到整车控制系统。优点：可分散安装，采集数据可就近处理，精度有保证；缺点：灵活性差，维修麻烦。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

1.BMS的结构形式采取分散数据采集和集中数据处理的方式，分别设计电压、电流、温度采集电路，按照程序流程进行电池电压巡检和其他信号量的检测，最终通过中心控制器完成算法与控制功能。优点：计算灵活、可分散安装，采集数据可就近处理，精度有保证；缺点：系统可靠性差、抗干扰能力弱、反应速度慢。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

2.BMS结构组成蓄电池管理系统从结构性质上可分为硬件和软件。蓄电池管理系统的硬件包括主控盒（BCU）、从控盒(BMU)和高压盒等，还包括采集电压、电流、温度等数据的电子器件。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

3.BMS工作模式（1）下电模式下电模式是整个系统的低压与高压处于不工作状态的模式。所有高压接触器均处于断开状态；低压控制电源处于不供电状态。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

3.BMS工作模式（2）准备模式在准备模式下，系统所有的接触器均处于未吸合状态。在该模式下，系统可接受外界的点火开关、整车控制器、电动机控制器、充电插头开关等部件发出的硬线信号或受CAN报文控制的低压信号来驱动控制各高压接触器，从而使蓄电池管理系统进入所需工作模式。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

3.BMS工作模式（3）放电模式蓄电池管理系统监测到点火开关的高压上电信号（Key-ST信号）后，系统首先闭合B-接触器，由于电动机是感性负载，为防止过大的电流冲击，B-接触器闭合后即闭合预充接触器进入预充电状态；当预充两端电压达到母线电压的90%时，立即闭合B+接触器并断开预充接触器进入放电模式。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

3.BMS工作模式（4）充电模式蓄电池管理系统检测到充电唤醒信号（ChargeWakeUp）时，系统即进入充电模式。在该模式下，B-接触器与车载充电器接触器闭合，同时为保证低压控制电源持续供电，直流转换器接触器仍需处于工作状态。在充电模式下，系统不响应点火开关发出的任何指令，充电插头提供的充电唤醒信号可作为充电模式的判定依据。任务三

电池管理系统BMS三、蓄电池管理系统（BMS）结构

3.BMS工作模式（5）故障模式故障模式是控制系统中常出现的一种状态。由于车用动力蓄电池的使用关系到用户的人身安全，因而系统对于各种相应模式总是采取"安全第一"的原则。动力蓄电池管理系统对于故障的响应还需根据故障等级而定，当其故障级别较低时，系统可采取报错或者发出报警信号的方式告知驾驶人；而当故障级别较高，甚至