基于bms電池·管理系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、-. z.摘要BMS電池管理系統(tǒng)主要由一個(gè)主控單元（BMU）和多個(gè)單體采集單元（BVT）組成的集散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。BMU單元主要是收集電池的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)電池的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的分析和處理，判斷當(dāng)前電池的故障，進(jìn)行電池系統(tǒng)的預(yù)警和報(bào)警。同時(shí)BMU還完成電池的電池電壓、母線電壓計(jì)算、電池電流采樣計(jì)算、絕緣監(jiān)測(cè)、高壓通斷控制及電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的控制，并根據(jù)電池的電流、電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池的SOC估算。BVT單元主要完成單體電池的電壓和溫度數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)和BMU進(jìn)行通訊，把采集到得電壓、溫度數(shù)據(jù)及電池狀態(tài)發(fā)送個(gè)BMU單元。在車輛運(yùn)行過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)和整車控制器或電機(jī)控制器進(jìn)行CAN通訊，電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)

2、提供電池電壓、充放電電流、電池SOC以及整車控制器需要的其他數(shù)據(jù)，當(dāng)電池管理系統(tǒng)或電池系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，電池管理系統(tǒng)把報(bào)警發(fā)送給整車控制器，同時(shí)根據(jù)報(bào)警級(jí)別進(jìn)行限功率處理或請(qǐng)求斷開(kāi)接觸器，整車控制器根據(jù)報(bào)警級(jí)別采取相應(yīng)的控制策略。關(guān)鍵詞：主控單元;多個(gè)單體采集單元;整車控制器目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc232298347緒論 PAGEREF _Toc232298347 h 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。HYPERLINK l _Toc232298348一、 BMS電池設(shè)計(jì)背景2二、性能特點(diǎn)HYPERLINK l _Toc232298349（一）電池管理系統(tǒng)主要功能

3、PAGEREF _Toc232298349 h 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。HYPERLINK l _Toc232298350（二）BMS系統(tǒng)的兩大單元 PAGEREF _Toc232298350 h 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。（三）主要參數(shù)4HYPERLINK l _Toc232298351三、BMS電池總體設(shè)計(jì)方案5HYPERLINK l _Toc232298352（一）BMS電池的原理5HYPERLINK l _Toc232298353（二）BMS電池的元件7HYPERLINK l _Toc232298356四、BMS控制功率表HYPERLINK l _Toc232298357（一）回饋功率表17HYPE

4、RLINK l _Toc232298358（二）放電功率表17五、使用注意事項(xiàng)HYPERLINK l _Toc232298360充電控制19加熱控制20bms池控制加流程21附件bms原理6HYPERLINK l _Toc232298365結(jié)論22HYPERLINK l _Toc232298366參考文獻(xiàn)24HYPERLINK l _Toc232298367致25 BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一字母合，之池管理系。池管理系(BMS)可根據(jù)起能力充(SoC)、健康(SoH)和功能(SoF)行快速、可靠的，以提供必要的信息。因此，BMS能最大限度地降低因池意外失效

5、而致的汽故障次，而可能地提升池使用命和池效率，并CO2排功能。BMS的元件是智能池感器(IBS)，它可以量池的端、流和度，并算出池的-. z.一、 BMS池背景然中池的生模已高居世界首位，很多企采用的生于先水平，池整體的水平也在步提升中，但汽池的各種事故仍然生。在限制汽展的多瓶中，源管理系(BMS)技不成熟，疑是最重要的原因之一。BMS通常被汽力池系的大”，與力池、整控制系共同構(gòu)成了汽的三大核心技。BMS能提高池的利用率，防止池度充和度放，延池的使用命。此外，BMS可以控池和的，保汽整性能安全。性能特（一）池管理系主要功能：1.2.充放流3.體4.度5.6.SOC 估算7.充放管理8.行機(jī)構(gòu)管

6、理9.CAN 接口通10.管理系控制等。（二）BMS系的大元，即體度采集元（BVT）和BMS主控元（BMU）體度采集元MIDI池系共采用10BVT，每BVT分采集12只池和度。每BVT元采用高精度的芯和度采集芯片，快速準(zhǔn)確的行體度采集，同通高速定的CAN網(wǎng)把和度據(jù)送BMS主控元BMS主控元BMS主控元包含有、流、SOC估算、CAN 接口通、出信控制、入信等功能。：采用高精度隔離芯片行池和母的。流：采用流互感器和高精度集成用芯片行流，精度足流算和SOC算的要求。SOC估算：根據(jù)池充放流，采用用AH 分法算SOC并根據(jù)池修正SOC。CAN通：通CAN1通接口按照整通和整控制器行通，波特率500Kb

7、ps；通CAN2通接口按照快充與直流充器行通，波特率250Kbps。最大允充放流（功率）算：根據(jù)池前算池允最大充放流（功率）。入信：主控元可以行11路入信，分ON信、慢充使能信、快充使能信、慢充接確信CC和CP、快充接確信CC2，前箱警信、后箱警信、反信、極接觸器反信、正極接觸器反信。出信控制：主要包括系?？刂?、充接觸器控制、正極接觸器控制、極接觸器控制、快充接觸器控制、慢充接觸器控制、加接觸器控制。（三）主要BMS系通QC/T897-2011準(zhǔn)，各據(jù)指均完全足QC/T897-2011準(zhǔn)要求。體、度、流、SOC等主要的性能指如下表：注： 1.BMS與VMS的通考文件Midi singal li

8、st_BMS V1.1。2.地面直流充機(jī)考GB/T 27930-2011 汽非式充機(jī)與池管理系之的通。序名性能指1體體：0-5V體精度：10mV2：250V500V（根據(jù)不同池串只可）。精度：0.5%3度度：2055。差精度：24流流：0350A/0600A流精度：0.5%5SOC估算估算精度：8%6出信控制8路出信控制7入信11路入信8CAN2.0通功能2路CAN通信CAN1和整通，速率500KbpsCAN2和直流充機(jī)通，速率250KbpsBMS池體方案（一）BMS池的原理池管理系(BMS)可根據(jù)起能力充(SoC)、健康(SoH)和功能(SoF)行快速、可靠的，以提供必要的信息。因此，BMS

9、能最大限度地降低因池意外失效而致的汽故障次，而可能地提升池使用命和池效率，CO2排功能。BMS的元件是智能池感器(IBS)，它可以量池的端、流和度，并算出池的。能管理系用起停系供的典型供網(wǎng)包含一身控制模(BCM)、一池管理系(BMS)、一機(jī)和一DC/DC器。BMS借助用的管理算法BCM提供池信息，BCM通機(jī)和DC/DC器行控制定和管理供網(wǎng)。DC/DC器汽部的各用部件分配能。通常，酸池的BMS直接安在池上的智能接器中。接器包括一低阻值的分流阻(通常在100)和一有高度集成器件(具有準(zhǔn)確量和理功能)的小型PCB，智能池感器。IBS即便是在最劣的件下以及在整使用命中都能以高分辨率和高精確度量池、流和

10、度，而正確池的充(SoC)、健康(SoH)和功能(SoF)。些定期或根據(jù)要求通已汽行的網(wǎng)送至BCM。原理（二）BMS池的元件GY_EVBMS_24V_V3.0_Bom目名： 力汽BMS板24V系 型：GY_EVBMS V3.0 序器件名 值 位封 量 注1 容22pF08052C107, C108VISHAY *7R2 容56pF08056C57, C60, C73, C77, C91, C100VISHAY *7R3 容1nF08052C95, C1044 容0.01uF080522C2, C4, C6, C8, C12, C14, C16, C18, C20, C22, C24, C47,

11、 C53, C59, C67, C71, C76, C88, C106, C110, C119, C120VISHAY *7R5 容0.1uF080556C1, C3, C5, C7, C10, C11, C13, C15, C17, C19, C21, C23, C33, C34, C35, C36, C38, C39, C40, C41, C42, C43, C45, C46, C48, C55, C56, C58, C62, C63, C64, C70, C72, C75, C78, C81, C82, C85, C86, C87, C89, C90, C93, C94, C97, C9

12、8, C101, C102, C105, C111, C112, C113, C114, C115, C116, C118VISHAY *7R6 容0.68uF08053C50, C66, C84VISHAY *7R7 容1uF08059C9, C25, C26, C27, C28, C29, C30, C31, C32VISHAY *7R8容2.2uF/10VA(3216)3C80, C96, C99片，AV*公司9容47 uF /16VC(6032)2C117, C121片，AV*公司10解容10 uF /16VRB.1/.210C44, C49, C51, C54, C61, C65,

13、C68, C74, C79, C83盛11解容47 uF /16VRB.1/.32C37, C109盛12安容0.1 uF /275VD=1.0CM1C*1ME*0.1K*2佳冠13 阻008057R66, R76, R79, R86, R100, R104, R107TDK14 阻100080514R6, R7, R8, R9, R19, R20, R21, R23, R30, R31, R32, R114, R63, R84TDK 1%精度15 阻1K080514R55, R56, R73, R74, R94, R95, R98, R99, R112, R113, R64, R69, R8

14、5, R89TDK 1%精度16 阻1.3K08051R3417 阻1.5K08056R70, R72, R90, R93, R101, R103TDK 1%精度18 阻2K08053R5, R22, R3519 阻2.7K08051R3320 阻3K080513R10, R11, R12, R24, R25, R26, R36, R37, R115, R58, R71, R77, R92TDK 1%精度21 阻5.1K08059R14, R46, R47, R48, R49, R50, R51, R52, R53TDK 1%精度序器件名 值 位封 量 注22 阻10K080523R1, R2

15、, R3, R4, R13, R15, R16, R17, R18, R27, R28, R29, R38, R39, R40, R41, R42, R43, R44, R45, R54, R91, R108TDK 1%精度23 阻20K08053R106, R109, R116TDK 1%精度24 阻33K08052R110, R11125 阻1M08052R102, R105TDK 1%精度26 阻112063R65, R78, R97TDK,1%精度27 阻120A*IAL0.43R57, R75, R960.25W,1%精度28 阻510A*IAL0.44R67, R68, R87,

16、R880.25W,1%精度29 阻200KA*IAL0.48R59, R60, R61, R62, R80, R81, R82, R830.25W,1%精度30敏阻ROV10-330KD=10mm1RV3泰科子31敏阻ROV10-681KD=10mm2RV1, RV2泰科子32共模感ACM7060片4GM1, GM2, GM3, GM4TDK33光二極管色08055ALM1, CR1, CR2, CR3, R*D1宇凌光34光二極管色08054CT1, CT2, CT3, T*D1宇凌光35光二極管色08051RUN1宇凌光36二極管1N4148120617D1, D2, D3, D4, D6

17、, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D24, D25, D26, D27, D32片 ON37二極管IN4148DO-3512D5, D14, D15, D16, D17, D18, D19, D20, D21, D29, D30, D31分立，ON38二極管MMDL30108052D22, D2339二極管1N4007DO-411D28分立，ON40三極管NPN8050SOT-2311Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9, Q10, Q11ON41TVS管SMBJ6.8CADO-214AA8TV1, TV2, TV3, TV4,

18、 TV5, TV6, TV7, TV8片，Littelfuse42晶振8M HC-49SRAD0.21Y1分立，正工子43EEPROMFM25CL64-GASO-81U1Ramtron公司44 放OPA340UASO-84U2, U5, U8, U10TI公司45ADMA*1321ECMLQFP-48P1U7MA*IM公司46光耦LTV817BDIP-412ISO1, ISO2, ISO3, ISO4, ISO5, ISO6, ISO7, ISO8, ISO9, ISO10, ISO11, ISO1447隔離放大器ACPL-782TDIP-82ISO12, ISO13AVAGO公司48隔離CA

19、NISO1050DSOP-83U4, U6, U9TI公司49RS232SP3232EENSO-161U12 Sipe* 公司50CAN器MCP2515T-E/SOSOIC-181U11Microchip公司序器件名 值 位封 量 注51排座2.54-10*2PIDC-20P2U3子2.54-13*2PIDC-26P12.54-14*2PIDC-28P152三端器SP*1117M3-3.3SOT-2231DY3 Sipe*公司53扣池CR2032-3V1BT1加座，SONY公司54DC源模F0505S-1W列直插5DC1, DC2, DC3, DC4, DC5州力思特公司55DC源模P10WD

20、C24S051DY2州力思特公司56器G6B-2214P-USDIP-168K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K95V、OMRON公司57器G6B-2114P-USDIP-161K15V、OMRON公司58*H接器直2.54mm 5P1直 2.54mm 5P60mole*接器39-30-00205569系列 排 2P1J1插端（5557系列排插座2P）39-01-202561mole*接器39-30-00405569系列 排 4P1J5插端（5557系列排插座4P）39-01-204562mole*接器39-30-00605569系列 排 6P1J6插端（5557系列排插

21、座6P）39-01-206563mole*接器39-30-01005569系列 排 10P1J4插端（5557系列排插座10P）39-01-210564mole*接器39-30-01205569系列 排 12P1J2插端（5557系列排插座12P）39-01-2125 65mole*接器39-30-01605569系列 排 16P1J3插端（5557系列排插座16P）39-01-216566PCB板210mm*140mm1以下是與焊板的配件序器件名 值 位封 量 注66CPU元板LPC2366FBD1U3元板清-. z.BMS控制功率表（一）回功率表力池系不同下最大允回功率表，適用于行能量回，

22、池容量72Ah持30s，采用性插值法行平滑。最小度10以下，以最小度準(zhǔn)控制，最小度10以上且最大度50以下，以平均度準(zhǔn)控制，最大度50以上，以最大度準(zhǔn)控制Soc/Temp251015204055605%0386184848414010%0386184848414015%0386184848414020%0386184848414025%0386184848414030%0386184848414035%0386184848414040%0386184848414045%0386184848414050%0386184848414055%0386184848414060%038547084701

23、4065%0385470847014070%0385470847014075%0385470847014080%0385470707014085%0243240544012090%0101010381010095%055519550100%00000000（二）放功率表力池系不同下最大允放功率表，適用于行，池容72Ah，持30s，采用性插值法行平滑。最小度10以下，以最小度準(zhǔn)控制；最小度10以上且最大度50以下，以平均度準(zhǔn)控制；最大度50以上，以最大度準(zhǔn)控制。Soc/Temp-30-20-10010204055605%002.588882.5010%00581414148015%0058212

24、12111020%005828282814025%005842464614030%0881056646414035%08111256676714040%08141456707014045%08142163777714050%08142870848414055%08143370848414060%08143870848414065%08143870848414070%08143870848414075%08143870848414080%08143870848414085%08143870848414090%08143870848414095%081438708484140100%0814387

25、08484140五、使用注意事（一）充控制1直流（地面）充控制（快充）池系度充流程 Tmin3加，充等待。池度升高到8加停止 Tmin3且Tmin15加停止，以恒流15A，限432.0V充，至432.0V，流降至5A以下，充束，池充。Tmin15且Tma*50加停止，以恒流40A，限432.0V充，至432.0V，流降至5A以下，充束，池充。Tma*50加停止，充等待 2. 充控制（慢充）池系度充流程 Tmin3加，充等待。池度升高到8加停止Tmin3且Tma*50加停止，以恒流8A，限432.0V充，至432.0V，流降至2A以下，充束，池充。Tma*50加停止，充等待充明在充程中，出保（值：444.0V）、體保（值：3.9V）、池度保（值：50）、池度低保（值：2），BMS系充異常故障，停止充。在充程中，池的差大和差大不作是否充件在加程中，如果最小度在4小仍未升高至3，BMS系充異常故障，停止加。（二）加控制池系加方式采用高加方式，在充，使用充機(jī)的出的池系加，加功率500W左右，下面是充加的流程，流程是充流程中的控制池始加程的明。 是的充控制器是復(fù)的控制元，于池管理系 （BMS）的需求都在迅速增，尤其是汽域。除了的充控外，BMS 系必遵守日益格的安全法，注重控制和待機(jī)功能、管理和用于保 OEM 廠池的加密算法。未，甚至控制