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电池管理系统(BMS)

概述

       电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全 的控制系统,时刻监控电池 的使用状态,通过必要措施缓解电池组 的不一致性,为新能源车辆 的使用安全提供保障。

       2020电竞下注平台在控制系统开发方面拥有雄厚 的实力和丰富 的经验,可以为客户在电池管理系统开发方面提供优质 的工程和配套服务。

 

BMS 的硬件拓扑

       BMS 硬件 的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。

       集中式是将电池管理系统 的所有功能集中在一个控制器里面,比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定 的场合,可以显著 的降低系统成本。

 

集中式拓扑结构,高压及48V BMS

 

       分布式是将BMS 的主控板和从控板分开,甚至把低压和高压 的部分分开,以增加系统配置 的灵活性,适应不同容量、不同规格型式 的模组和电池包。

 

分布式拓扑结构,高压BMS

 

       2020电竞下注平台可以提供上述集中式或分布式 的各种 BMS 硬件方案。 

 

BMS 的状态估算及均衡控制

       针对电池在制造、使用过程中 的不一致性,以及电池容量、内阻随电池生命周期 的变化,2020电竞下注平台团队创造性 的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法,实现对电池全生命周期 的高精度状态估算。经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达2%,平均估算偏差1%。

       同时针对电池单体间 的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,尽可能 的发挥电池 的能效。

 

 

电池内短路 的快速识别

       电池内短路是很复杂、很难确定 的热失控诱因,是目前电池安全领域 的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上) 的搁置观察以期早期发现问题。

       在电池 的内短路识别方面,2020电竞下注平台拥有10 余项专利及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出0~100kΩ量级 的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家 的运营成本,提高电池生产及使用过程 的安全性。

 

对称环形电路识别电池内短路

 

       2020电竞下注平台正在开发 的电池内短路检测设备,可以达成如下指标:

•  检测范围:0~100kΩ量级内短路

•  内短路阻值估计:规定区间内精度达±5%

•  单次检测时长:1~5min(根据精度需求调节)

•  检测对象:电池(无体系容量限制)、电容等

•  单台设备年监测能力:

    ♦  1~5 千万节电池单体

    ♦  2~11 GWh(60Ah NCM),0.13~0.65 GWh (18650 3.5Ah NCM)

    ♦  定制设备可承担整条产线或多条产线 的内短路检测任务

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