BMS電池管理系統(tǒng)綜述資料課件

儲(chǔ)能電池組管理技術(shù)綜述

及要點(diǎn)分析報(bào)告人：張金龍燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化系儲(chǔ)能電池組管理技術(shù)綜述

及要點(diǎn)分析報(bào)告人：張金龍內(nèi)容提要課題研究背景電池管理系統(tǒng)(BMS)綜述BMS工程前沿BMS的發(fā)展前景內(nèi)容提要課題研究背景課題研究背景EV動(dòng)力電源新能源發(fā)電儲(chǔ)能TeslaRoadster課題研究背景EV動(dòng)力電源新能源發(fā)電儲(chǔ)能TeslaRoads課題研究背景智能電網(wǎng)儲(chǔ)能課題研究背景智能電網(wǎng)儲(chǔ)能課題研究背景BMS在蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中成本占仍比較高，價(jià)格較為昂貴。BMS的價(jià)格與電池組中的單體數(shù)量正相關(guān)，其成本約占電池組總成本的30%。課題研究背景BMS在蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中成本占仍比較高，價(jià)格較為課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)整個(gè)電池組的全景圖一共有7104節(jié)18650鋰電池課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)整個(gè)電池組的全景圖課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)電池組課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)電池組課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)電池組課題研究背景TeslaModelS底盤(pán)電池組課題研究背景方形電池組（串并組合為整個(gè)電池箱）國(guó)內(nèi)EV較多采用的結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的

指標(biāo)參數(shù):

額定電壓...V容量...Ah,...mAh充放電倍率0.1C,1C..尺寸18650,2770120課題研究背景方形電池組（串并組合為整個(gè)電池箱）課題研究背景除圓柱電芯、棱柱電芯外，還有軟包(聚合物)電芯課題研究背景除圓柱電芯、棱柱電芯外，還有軟包(聚合物)電芯課題研究背景BMS發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外在BMS方面的研究成果相對(duì)顯著，主要是以集成化芯片化為特點(diǎn)。典型產(chǎn)品有美國(guó)LinearTechnology公司產(chǎn)的LTC/LTM系列電池管理芯片，美國(guó)TI公司推出的bq系列電池管理芯片以及美國(guó)O2Micro公司開(kāi)發(fā)的OZ890電池管理芯片等，其主要特點(diǎn)為體積小，集成度高，具有較強(qiáng)的針對(duì)性。BMS專用芯片主要優(yōu)勢(shì)在于多單體高精度信號(hào)采集，以及單體均衡、故障報(bào)警等功能的集成，但通用性差，一般只能應(yīng)用于特定類型的電池組。課題研究背景BMS發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外在BMS方面的研究成果相對(duì)顯著課題研究背景BMS發(fā)展現(xiàn)狀課題研究背景BMS發(fā)展現(xiàn)狀課題研究背景科研方面主要是清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)及北京理工大學(xué)等幾所高校取得成果較多。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，天津的中國(guó)汽車技術(shù)研究中心以及力神電池也在合作開(kāi)發(fā)BMS?；葜輧|能(專做BMS)、哈爾濱光宇、BYD、中航鋰電，中科院，德國(guó)BOSCH公司，日本TDK集團(tuán)也正在著手組建BMS研究中心。近兩年BMS企業(yè)如雨后春筍，遍地開(kāi)花。國(guó)內(nèi)BMS發(fā)展課題研究背景科研方面主要是清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)及課題研究背景BMS技術(shù)難點(diǎn)：多單體高精度電信號(hào)采集，抗干擾設(shè)計(jì)。電池工作特性呈高度非線性，荷電狀態(tài)(SOC,StateofCharge)及健康狀態(tài)(SOH,StateofHealth)難以準(zhǔn)確估計(jì)。電池組中大量單體存在不一致性，均衡控制較復(fù)雜，電池組容量利用率較低。BMS通用性不強(qiáng)，很大程度上受到電池類型以及連接方式的限制。課題研究背景BMS技術(shù)難點(diǎn)：多單體高精度電信號(hào)采集，抗干擾設(shè)BMS綜述BMS技術(shù)結(jié)構(gòu)BMS綜述BMS技術(shù)結(jié)構(gòu)BMS綜述分布式BMS工程結(jié)構(gòu)BMS綜述分布式BMS工程結(jié)構(gòu)BMS綜述不合理充放電會(huì)給電池帶來(lái)?yè)p害，造成過(guò)充過(guò)放，降低電池循環(huán)壽命。1.蓄電池充放電管理BMS綜述不合理充放電會(huì)給電池帶來(lái)?yè)p害，造成過(guò)充過(guò)放，降低電BMS綜述1.蓄電池充放電管理美國(guó)J.A.MAS在1967年提出鉛酸電池可接受的充電電流曲線。稱為：馬斯曲線該曲線對(duì)鋰電池也具有一定適用性。三段式充電波形圖BMS綜述1.蓄電池充放電管理美國(guó)J.A.MAS在1967年BMS綜述2.蓄電池荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)SOC廣義描述：電池當(dāng)前可用的剩余容量與電池實(shí)際可放出總?cè)萘康谋戎?。?）SOC估算技術(shù)難點(diǎn)：A

電池內(nèi)部電化學(xué)過(guò)程復(fù)雜；B電池工作特性呈非線性，且受多因素影響；C

建立準(zhǔn)確的電池模型困難；D單體間的不一致性處理較復(fù)雜。BMS綜述2.蓄電池荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)SOC廣義描述：BMS綜述2.蓄電池荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)BMS綜述2.蓄電池荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)BMS綜述3.蓄電池健康狀態(tài)(SOH)估計(jì)電池會(huì)逐漸老化，其部分容量也會(huì)永久性失去。SOH是描述蓄電池老化程度的一項(xiàng)重要特征，它在數(shù)值上等于當(dāng)前電池在充滿狀態(tài)下所能放出的電量與新電池額定容量的比值。受多因素影響；長(zhǎng)期的過(guò)程；工作量及估算難度均高于SOC。BMS綜述3.蓄電池健康狀態(tài)(SOH)估計(jì)電池會(huì)逐漸老化，其BMS綜述3.蓄電池健康狀態(tài)(SOH)估計(jì)BMS綜述3.蓄電池健康狀態(tài)(SOH)估計(jì)BMS綜述4.蓄電池組均衡控制電池包中串聯(lián)的單體，即使是新電池，其性能也存在差異，隨充放電的循環(huán)，單體差異會(huì)越來(lái)越大，導(dǎo)致電池組容量利用率低，最終發(fā)生“水桶效應(yīng)”。即由于個(gè)別單體失效而導(dǎo)致整個(gè)電池組無(wú)法正常工作。BMS綜述4.蓄電池組均衡控制電池包中串聯(lián)的單體，即使是新電BMS綜述4.蓄電池組均衡控制BMS綜述4.蓄電池組均衡控制BMS綜述上位機(jī)主界面主要功能：狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示；參數(shù)調(diào)整；歷史數(shù)據(jù)記錄；主回路控制；故障、報(bào)警等。5.上位機(jī)BMS綜述上位機(jī)主界面5.上位機(jī)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)參數(shù)設(shè)置子界面5.上位機(jī)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)參數(shù)設(shè)置子界面5.上位機(jī)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)歷史數(shù)據(jù)記錄及模型選擇子界面5.上位機(jī)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)歷史數(shù)據(jù)記錄及5.上