《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》課件 項目二 任務(wù)三 電池管理系統(tǒng)BMS

《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》項目二動力蓄電池組系統(tǒng)02項目二動力蓄電池組系統(tǒng)

動力蓄電池組系統(tǒng)任務(wù)一動力蓄電池概述任務(wù)二動力蓄電池組系統(tǒng)任務(wù)三電池管理系統(tǒng)BMS任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的定義和基本功能；2.了解蓄電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)組成：3.了解蓄電池管理系統(tǒng)的工作模式。一、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）定義

在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19596-2017《電動汽車術(shù)語》中蓄電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)的定義為：可以控制蓄電池輸入和輸出功率，監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)），為蓄電池提供通訊接口的系統(tǒng)。蓄電池管理系統(tǒng)作為電池和整車控制器VCU以及駕駛者溝通的橋梁，通過控制接觸器控制動力蓄電池組的充放電，并向整車控制器上報動力蓄電池系統(tǒng)的基本參數(shù)及故障信息。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS二、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）基本功能

蓄電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)測動力蓄電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，根據(jù)檢測參數(shù)進(jìn)行熱管理、電池均衡管理、荷電狀態(tài)計算和電池健康狀態(tài)診斷，充電過程中控制最佳充電電流，通過CAN總線接口與VCU、MCU、車載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行實時通信。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

1.BMS的結(jié)構(gòu)形式（1）集中式結(jié)構(gòu)通過對電池組基本信息進(jìn)行采樣，然后在BMS中心處理單元內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計算、判斷并進(jìn)行相應(yīng)的控制。優(yōu)點：計算靈活；缺點：只能對電池組進(jìn)行信號采集。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

1.BMS的結(jié)構(gòu)形式（2）分散式結(jié)構(gòu)通過對每個單體蓄電池進(jìn)行采樣、監(jiān)控和計算，將計算或判斷的結(jié)果發(fā)送到BMS中心處理器或直接通過總線傳輸?shù)秸嚳刂葡到y(tǒng)。優(yōu)點：可分散安裝，采集數(shù)據(jù)可就近處理，精度有保證；缺點：靈活性差，維修麻煩。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

1.BMS的結(jié)構(gòu)形式采取分散數(shù)據(jù)采集和集中數(shù)據(jù)處理的方式，分別設(shè)計電壓、電流、溫度采集電路，按照程序流程進(jìn)行電池電壓巡檢和其他信號量的檢測，最終通過中心控制器完成算法與控制功能。優(yōu)點：計算靈活、可分散安裝，采集數(shù)據(jù)可就近處理，精度有保證；缺點：系統(tǒng)可靠性差、抗干擾能力弱、反應(yīng)速度慢。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

2.BMS結(jié)構(gòu)組成蓄電池管理系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)性質(zhì)上可分為硬件和軟件。蓄電池管理系統(tǒng)的硬件包括主控盒（BCU）、從控盒(BMU)和高壓盒等，還包括采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

3.BMS工作模式（1）下電模式下電模式是整個系統(tǒng)的低壓與高壓處于不工作狀態(tài)的模式。所有高壓接觸器均處于斷開狀態(tài)；低壓控制電源處于不供電狀態(tài)。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

3.BMS工作模式（2）準(zhǔn)備模式在準(zhǔn)備模式下，系統(tǒng)所有的接觸器均處于未吸合狀態(tài)。在該模式下，系統(tǒng)可接受外界的點火開關(guān)、整車控制器、電動機(jī)控制器、充電插頭開關(guān)等部件發(fā)出的硬線信號或受CAN報文控制的低壓信號來驅(qū)動控制各高壓接觸器，從而使蓄電池管理系統(tǒng)進(jìn)入所需工作模式。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

3.BMS工作模式（3）放電模式蓄電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到點火開關(guān)的高壓上電信號（Key-ST信號）后，系統(tǒng)首先閉合B-接觸器，由于電動機(jī)是感性負(fù)載，為防止過大的電流沖擊，B-接觸器閉合后即閉合預(yù)充接觸器進(jìn)入預(yù)充電狀態(tài)；當(dāng)預(yù)充兩端電壓達(dá)到母線電壓的90%時，立即閉合B+接觸器并斷開預(yù)充接觸器進(jìn)入放電模式。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

3.BMS工作模式（4）充電模式蓄電池管理系統(tǒng)檢測到充電喚醒信號（ChargeWakeUp）時，系統(tǒng)即進(jìn)入充電模式。在該模式下，B-接觸器與車載充電器接觸器閉合，同時為保證低壓控制電源持續(xù)供電，直流轉(zhuǎn)換器接觸器仍需處于工作狀態(tài)。在充電模式下，系統(tǒng)不響應(yīng)點火開關(guān)發(fā)出的任何指令，充電插頭提供的充電喚醒信號可作為充電模式的判定依據(jù)。任務(wù)三

電池管理系統(tǒng)BMS三、蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）結(jié)構(gòu)

3.BMS工作模式（5）故障模式故障模式是控制系統(tǒng)中常出現(xiàn)的一種狀態(tài)。由于車用動力蓄電池的使用關(guān)系到用戶的人身安全，因而系統(tǒng)對于各種相應(yīng)模式總是采取"安全第一"的原則。動力蓄電池管理系統(tǒng)對于故障的響應(yīng)還需根據(jù)故障等級而定，當(dāng)其故障級別較低時，系統(tǒng)可采取報錯或者發(fā)出報警信號的方式告知駕駛?cè)耍欢?dāng)故障級別較高，甚至