電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)BMS知識培訓(xùn)課件

電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)BMS匯報(bào)時(shí)間：XXX匯報(bào)人：某某某目錄CONTENTS動(dòng)力電池的均衡管理動(dòng)力電池電量管理系統(tǒng)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能及參數(shù)采集方法動(dòng)力電池的電安全管理及數(shù)據(jù)通訊動(dòng)力電池的均衡管理電動(dòng)汽車電源管理系統(tǒng)功能試驗(yàn)與驗(yàn)證動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能及參數(shù)采集方法電池管理系統(tǒng)的功能單體電壓采集方法電池溫度采集方法動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能及參數(shù)采集方法01掌握電池管理系統(tǒng)的功能掌握單體電壓采集方法掌握電池溫度采集方法能夠正確分析各種參數(shù)采集法優(yōu)缺點(diǎn)掌握電池電流采集方法動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能及參數(shù)采集方法數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機(jī)接口。(1)繼電器陣列法組成：端電壓傳感器、繼電器陣列、A/D轉(zhuǎn)換芯片、光耦、多路模擬開關(guān)應(yīng)用特點(diǎn)：所需要測量的電池單體電壓較高而且對精度要求也高的場合使用（2）恒流源法組成：運(yùn)放和場效應(yīng)管組合構(gòu)成減法運(yùn)算恒流源電路應(yīng)用特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡單，共模抑制能力強(qiáng)，采集精度高，具有很好的實(shí)用性。(3)隔離運(yùn)放采集法組成：隔離運(yùn)算放大器、多路選擇器等應(yīng)用特點(diǎn)：系統(tǒng)采集精度高，可靠性強(qiáng)，但成本較高。(5)線性光耦合采集法應(yīng)用特點(diǎn)：線性光耦合放大電路不僅具有很強(qiáng)的隔離能力和抗干擾能力，還使模擬信號在傳輸過程中保持較好線性度，電路相對較復(fù)雜，精度影響因素較多。(4)壓/頻轉(zhuǎn)換采集法組成：壓/頻轉(zhuǎn)換器、選擇電路和運(yùn)算放大電路應(yīng)用特點(diǎn)：壓控振蕩器中含有電容器，而電容器的相對誤差一般都比較大，而且電容越大相對誤差也越大。單體電壓采集方法原理：利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性，用一個(gè)定值電阻和熱敏電阻串聯(lián)起來構(gòu)成一個(gè)分壓器，從而把溫度的高低轉(zhuǎn)化為電壓信號，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換得到溫度的數(shù)字信息。特點(diǎn)：熱敏電阻成本低，但線性度不好，而且制造誤差一般也比較大。1原理：采集雙金屬體在不同溫度下產(chǎn)生不同的熱電動(dòng)勢，通過查表得到溫度的值。特點(diǎn)：由于熱電動(dòng)勢的值僅和材料有關(guān)，所以熱電偶的準(zhǔn)確度很高。但是由于熱電動(dòng)勢都是毫伏等級的信號，所以需要放大，外部電路比較復(fù)雜。2原理及特點(diǎn)：集成溫度傳感器雖然很多都是基于熱敏電阻式的，但都在生產(chǎn)的過程中進(jìn)行校正，所以精度可以媲美熱電偶，而且直接輸出數(shù)字量，很適合在數(shù)字系統(tǒng)中使用。3熱敏電阻采集法熱電偶采集法集成溫度傳感器采集法電池溫度采集方法電池SOC估算精度的影響因素精確估計(jì)SOC的作用SOC估計(jì)常用的算法動(dòng)力電池電量管理系統(tǒng)02電池SOC估算精度的影響因素自放電大小主要與環(huán)境溫度有關(guān)，具有不確定性。自放電電池的容量在循環(huán)過程中會(huì)逐漸減少。電池容量衰減充放電電流溫度、一致性大電流可充放電容量低于額定容量，反之亦然。不同溫度下電池組的容量存在著一定的變化。電池組的一致性差別對電量的估算有重要的影響。精確估計(jì)SOC的作用1)保護(hù)蓄電池。2)提高整車性能。3)降低對動(dòng)力電池的要求。4)提高經(jīng)濟(jì)性。精確估計(jì)SOC的作用開路電壓法隨著放電電池容量的增加，電池的開路電壓降低?？梢愿鶕?jù)一定的充放電倍率時(shí)電池組的開路電壓和SOC的對應(yīng)曲線，通過測量電池組開路電壓的大小，插值估算出電池SOC的值veryfirsttime.容量積分法容量積分法是通過對單位時(shí)間內(nèi)，流入流出電池組的電池進(jìn)行累積.從而獲得電池組每一輪放電能夠放出的電量，確定電池SOC的變化。模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法模糊邏輯接近人的形象思維方式，擅長定性分析和推理，具有較強(qiáng)的自然語言處理能力；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用分布式存儲(chǔ)信息，具有很好的自組織、自學(xué)習(xí)能力。共同的特點(diǎn)：均采用并行處理結(jié)構(gòu)，可從系統(tǒng)的輸入、輸出樣本中獲得系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法適用于各種電池，其缺點(diǎn)是需要大量的參數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，估計(jì)誤差受訓(xùn)練數(shù)據(jù)和訓(xùn)練方法的影響很大。SOC估計(jì)常用的算法SOC估計(jì)常用的算法電池內(nèi)阻法電池內(nèi)阻有交流內(nèi)阻(常稱交流阻抗)和直流內(nèi)阻之分，它們都與SOC有密切關(guān)系。準(zhǔn)確測量電池單體內(nèi)阻比較困難，這是直流內(nèi)阻法的缺點(diǎn)。在某些電池管理系統(tǒng)中，內(nèi)阻法與Ah計(jì)量法組合使用來提高SOC估算的精度。卡爾曼濾波法核心思想：對動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)做出最小方差意義上的最優(yōu)估算。適用于各種電池，不僅給出了SOC的估計(jì)值，還給出了SOC的估計(jì)誤差。缺點(diǎn)：要求電池SOC估計(jì)精度越高，電池模型越復(fù)雜，涉及大量矩陣運(yùn)算，工程上難以實(shí)現(xiàn)該方法對于溫度、自放電率以及放電倍率對容量的影響考慮的不夠全面。SOC估計(jì)常用的算法均衡系統(tǒng)的分類能量耗散型均衡管理非能量耗散型均衡管理動(dòng)力電池的均衡管理03能量耗散型均衡主要通過令電池組中能量較高的電池利用其旁路電阻進(jìn)行放電的方式損耗部分能量，以期達(dá)到電池組能量狀態(tài)的一致。如混合動(dòng)力汽車。能量非耗散型均衡能量非耗散式均衡電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)目前已出現(xiàn)很多種，本質(zhì)上均是利用儲(chǔ)能元件和均衡旁路構(gòu)建能量傳遞通道，將其從能量較高電池直接或間接轉(zhuǎn)移至能量較低的電池均衡系統(tǒng)的分類能量耗散型均衡管理通過單體電池的并聯(lián)電阻進(jìn)行充電分流從而實(shí)現(xiàn)均衡，電路結(jié)構(gòu)簡單，均衡過程一般在充電過程中完成。由于均衡電阻在分流的過程中，不僅消耗了能量，而且還會(huì)由于電阻的發(fā)熱引起電路的熱管理問題，只適合在靜態(tài)均衡中使用，其高溫升等特點(diǎn)降低了系統(tǒng)的可靠性，不適用于動(dòng)態(tài)均衡僅適合于小型電池組或者容量較小的電池組。恒定分流電阻均衡充電電路開關(guān)控制分流電阻均衡充電電路。均衡管理能量轉(zhuǎn)移式均衡利用電感或電容等儲(chǔ)能元件，把電池組中容量高的單體電池，通過儲(chǔ)能元件轉(zhuǎn)移到容量比較低的電池上。能量轉(zhuǎn)換式均衡通過開關(guān)信號，將電池組整體能量對單體電池進(jìn)行能量補(bǔ)充，或者將單體電池能量向整體電池組進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。非能量耗散型均衡管理動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的功能電池內(nèi)傳熱的基本方式電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的熱管理04①電池溫度的準(zhǔn)確測量和監(jiān)控；③低溫條件下的快速加熱；⑤保證電池組溫度場的均勻分布。②電池組溫度過高時(shí)的有效散熱和通風(fēng)；④有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)；動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的功能電池內(nèi)傳熱的基本方式熱傳導(dǎo)對流換熱輻射換熱電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)按照傳熱介質(zhì)分空冷、液冷和相變材料冷卻。傳熱介質(zhì)空冷系統(tǒng)又分串行通風(fēng)方式和并行通風(fēng)方式兩種。空冷系統(tǒng)電池列前后纏繞硅膠加熱線電池列間添加電熱膜電池本體上包覆電熱膜電池上、下添加加熱板

此處添加標(biāo)題文本動(dòng)力電池電安全管理系統(tǒng)的功能動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)動(dòng)力電池的電安全管理及數(shù)據(jù)通訊05主要包括煙霧報(bào)警、絕緣檢測、自動(dòng)滅火、過電壓和過電流控制、過放電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞的情況下關(guān)閉電池等功能。動(dòng)力電池電安全管理系統(tǒng)的功能動(dòng)力電池在電動(dòng)車輛上安裝應(yīng)用，因此必須滿足車輛部件的耐振動(dòng)、耐沖擊、耐跌落、耐鹽霧等強(qiáng)度要求，保證可靠應(yīng)用。

檢測方法1(1)漏電直測法

(2)電流傳感法檢測方法2

(3)絕緣電阻表測量法檢測方法3煙霧報(bào)警、絕緣檢測方法煙霧報(bào)警在車輛行駛過程中由于路況復(fù)雜及電池本身的工藝問題，可能由于過熱、擠壓和碰撞等原因而導(dǎo)致電池出現(xiàn)冒煙或著火等極端惡劣的事故，若不能即使發(fā)現(xiàn)并得到有效處理，勢必導(dǎo)致事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，對周圍電池、車輛以及車上人員構(gòu)成威脅，嚴(yán)重影響帶車輛運(yùn)行的安全性。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中煙霧報(bào)警的報(bào)警裝置應(yīng)安裝于駕駛員控制臺，在接收到報(bào)警信號時(shí)，迅速發(fā)出聲光報(bào)警和故障定位，保證駕駛員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，能接收報(bào)警器發(fā)出的報(bào)警信號。02電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測板之間的通信。04在有參數(shù)設(shè)定功能的電池管理系統(tǒng)上，還有電池管理系統(tǒng)主控板與上位機(jī)的通信。06RS232、RS485總線等方式在電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信中也有應(yīng)用。01數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之一。03電池管理系統(tǒng)與車載主控制器、非車載充電機(jī)等設(shè)備間的通信05CAN通信方式是現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)通信應(yīng)用的主流動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作步驟及工作要點(diǎn)電動(dòng)汽車電源管理系統(tǒng)功能試驗(yàn)與驗(yàn)證061324鞏固車用電池電源管理系統(tǒng)的功能、原理和組成；熟悉車用電池電源管理系統(tǒng)功能測試操作流程；鞏固車用電池電源管理系統(tǒng)性能特點(diǎn)；能根據(jù)測試結(jié)果分析車用電池電源管理系統(tǒng)是否有功能故障及故障原因。實(shí)訓(xùn)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.XP-EVBT400-150型動(dòng)力電池測試系統(tǒng)；12.車用鋰離子動(dòng)力電池；23.車用鋰離子動(dòng)力電池管理系統(tǒng)；34.快速充電機(jī)；45.萬用表、絕緣扳手、絕緣手套等工具及護(hù)具若干。51.準(zhǔn)備工作。2.確認(rèn)電池管理系統(tǒng)觸摸顯示屏與主控箱正確連接，接通電池管理系統(tǒng)輔助電源，此時(shí)會(huì)聽到電池管理系統(tǒng)主控箱中繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作聲音。3.輔助電源接通后電源管理系統(tǒng)開始工作，觸摸顯示屏將顯示電池相關(guān)參數(shù)。4.通過觸摸屏上的按鈕“電池信息”查看電池的參數(shù)。操作步驟及工作要點(diǎn)5.查看和記錄電池管理系統(tǒng)報(bào)警參數(shù)和保護(hù)限值參數(shù)。連接電池與充電機(jī)，按照正確操作流程對電池進(jìn)行充電，充電模式選擇“BMS”模式，檢查電池管理系統(tǒng)對充電過充的監(jiān)測和控制情況。08XP-EVBT400-150型動(dòng)力電池測試系統(tǒng)電源柜上電，等待AFEREADY指示燈亮后按下RUN按鈕，此時(shí)AFERUN指示燈應(yīng)亮起。09配置充電控制參數(shù)。07查看電池管理系統(tǒng)與充電機(jī)之間的通訊情況。06操作步驟及工作要點(diǎn)10Optionhere11Optionhere修改串口配置，選擇“電壓采集板”模式，通過XP-EVBT400-150型動(dòng)力電池測試系統(tǒng)采樣柜獲取的電池參數(shù)信息與原電池管理系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行對比，靜態(tài)下，確認(rèn)電池管理系統(tǒng)各功能是否正常。串口通訊設(shè)置為選擇“BMS”，獲取電池管理系統(tǒng)參數(shù)，與原電池管理系統(tǒng)參數(shù)對比。打開蓄電池測試系統(tǒng)客戶。新建和編輯工步文件動(dòng)態(tài)驗(yàn)證電池管理系統(tǒng)。12Optionhere13Optionhere操作步驟及