新能源汽車 BMS 學習筆記篇—BMS 基本定義及分類

一、BMS 定義

1、概念

       BMS(Battery Management System)即電池管理系統,其管理 對象是二次電池(充電電池或蓄電池),其主要目的是電池的利用率,防止電池出現過度充電和過度放電,可應用於電動汽車、電瓶車、機器人、無人機等

        

                                 圖片來源:騰訊網 https://new.qq.com 《
標準普爾警告,電動汽車電池生產面臨供應鏈和地緣政治風險》  

2、四大功能

       ① 感知和測量:檢測電池的電壓、電流、溫度等。計算出指標參數,如電池荷電狀態( SOC:State of Charge )、電池健康狀態(SOH: State of Charge )

       ② 告警和保護:電池出現異常狀態時,BMS 會進行告警並對電池進行保護,如過流時發出警告並限制放電;過充時發出警告並切斷充電迴路;
                                  過放時發出警告並切斷放電迴路;溫度異常發出警告及時冷卻、加熱、保溫等

       ③ 均衡管理:在電芯容量不一致時,採用主動/被動均衡使每節電芯電量保持統一

       ④ 通信和定位:數據傳輸和電池定位,將感知和測量到的相關數據實時傳遞到運營管理平台



二、汽車 BMS 的分類

汽車內部電池組成

      低壓輔助電池(12V/48V):或啟停電池

      ① 發動機停止運轉時,向車載電子系統提供電源,以保持車輛的輔助設備如空調、音響等正常運行

       ② 發動機重新啟動時,能夠迅速提供大電流,以確保發動機順利啟動。

      高壓動力電池(400V/800V):為車輛提供動力來源

       
       

               圖片來源:個人圖書館 http://www.360doc.com 
   



1按管理的電池電壓分類

       由於汽車具有以上兩種不同的電池,需要兩個獨立的 BMS 系統進行管理,相應地劃分為以下兩大類:

       管理低壓輔助電池的 低壓 BMS(12V/48V)

       管理高壓動力電池的 高壓 BMS(400V/800V)

2按拓撲架構可分為:

1)集中式 BMS

         ① 特點:採集模塊和主控模塊的信息交互在同一個電路板上實現(電壓、溫度、電流採集信號線直接連接到控制器上)

          ② 硬體布局:可分為高壓區和低壓區

               高壓區:負責單體電池電壓的採集、系統總壓的採集、絕緣電阻的監測

               低壓區:供電電路、CPU 電路、CAN 通信電路、控制電路

           ③ 適用範圍:總體電壓比較低,電池串數比較少(如 12V/48V 輔助電池)

 

2)分布式 BMS

           ① 特點:由一塊主控板和若干塊從控板組成,主控板與從控板之間通過 CAN 總線或菊花鏈通信

          ② 硬體布局:

               主控板:接入通訊線,負責控制的信號線,給從板提供的電源線等必須的線束

               從控板:布置在自己負責採集溫度、電壓的電池模組附件,把採集到的信號通過總線報告給主控模塊

           ③ 適用範圍:高電壓系統,電池串數多(如 400V/800V 動力電池)

          

                                           圖片來源:招商銀行研究院


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