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BMS系統的作用是什么? |
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文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2019/11/13 12:43:00 |
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淺談BMS的七大故障
電池、電機、電控技術(shù)是電動(dòng)車(chē)最核心的技術(shù)。因為這三項技術(shù)的用用,是每一輛電動(dòng)車(chē)都需要并且直接影響車(chē)輛的續航里程、加速時(shí)間等參數。其中電控中最核心的功能就是電池管理系統(Battery management system)簡(jiǎn)稱(chēng)BMS。
電動(dòng)車(chē)上的三電技術(shù):電池、電機、電控技術(shù)是電動(dòng)車(chē)最核心的技術(shù)。因為這三項技術(shù)的用用,是每一輛電動(dòng)車(chē)都需要并且直接影響車(chē)輛的續航里程、加速時(shí)間等參數。
這三塊技術(shù)就是組成電動(dòng)汽車(chē)的木桶,其中的任意一塊存在短板的話(huà)都會(huì )直接影響車(chē)輛的性能表現。
三電技術(shù)中電池和電機對電動(dòng)車(chē)性能的影響表現的比較明顯。比如電機的功率大小直接影響車(chē)輛的動(dòng)力表現,而純電動(dòng)汽車(chē)電池的儲能多少與車(chē)輛的續航里程息息相。
但是同為三電系統中的電控技術(shù),在電動(dòng)車(chē)中的具體技術(shù)應用又是什么呢?為什么能與電池和電機想齊并論在三電系統中占有一席之地呢?
電控中最核心的功能就是電池管理系統(Battery management system)簡(jiǎn)稱(chēng)BMS。
要是沒(méi)有這個(gè)系統,動(dòng)力電池的充放電、使用壽命都會(huì )大打折扣,如果把電池比作一隊參戰的士兵,那BMS系統就是這群士兵的參謀加將軍,讓電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際應用中達到事半功倍的效果。
為什么要有BMS系統
如果想把電動(dòng)汽車(chē)上這個(gè)“將軍”理解透徹首先還是要從下面的士兵說(shuō)起。BMS系統主要應用在二次電池上,尤其對于目前主流的使用鋰離子電池的電動(dòng)新能源汽車(chē)尤為重要。
不管車(chē)輛使用的是哪種鋰離子電池,動(dòng)力電池都是由一個(gè)個(gè)小的電池單體通過(guò)串、并聯(lián)的方式組成電池組,再由電池組最終組成車(chē)輛的動(dòng)力電池單元。
BMS系統的作用是什么? 淺談BMS的七大故障
而在電池組中真正發(fā)揮儲能作用的是電池組中每一個(gè)小小的電池單體,比如特斯拉使用的18650鋰離子電池,其實(shí)數字代表的就是每一個(gè)電池單體直徑為18mm,長(cháng)度為65mm。
而一輛85kW?h版本的Tesla Model S的電池組就由接近7000節18650鋰電池構成。
一輛汽車(chē)上有如此多的電池單體,而每一個(gè)小的電池單體都是單獨制造的,因為電池的電化學(xué)特性的原因出廠(chǎng)后的電池存在每個(gè)單體儲能一致性存在差別的問(wèn)題。
而充電時(shí)又是從一個(gè)充電口來(lái)為車(chē)子充電,如何保證每一塊電池都充滿(mǎn)電,而又不會(huì )因為過(guò)度充電對電池造成損害就是BMS系統要解決的問(wèn)題之一。
BMS系統究竟是如何管理這么多電池單體的呢?
通常情況下,BMS系統都要通過(guò)兩部分來(lái)確定如何管理電池組,就是檢測模塊和原酸控制模塊。
Tesla的電池管理模塊
檢測模塊的實(shí)現相對簡(jiǎn)單一些,主要是通過(guò)傳感器收集電池在使用過(guò)程中的參數信息比如:溫度、每一個(gè)電池單體的典雅、電流,電池組的典雅、電流等。
這些數據在之后的電池組管理中起到至關(guān)重要的作用,可以說(shuō)如果沒(méi)有這些電池狀態(tài)的數據作為支撐,電池的系統管理就無(wú)從談起。
根據收集到的數據,BMS系統就會(huì )根據每一個(gè)電池單體的實(shí)際情況來(lái)分配如何為電池充電,哪一個(gè)電池單體已經(jīng)充滿(mǎn)可以停止給它充電等。
并且在使用過(guò)程中,通過(guò)狀態(tài)估算的方式確定每一顆電池的狀態(tài),通過(guò)SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(State of Health)以及均衡和熱管理等方式來(lái)實(shí)現對電池的合理利用。
一個(gè)完整的BMS的軟件工作比例:
BMS系統的作用是什么? 淺談BMS的七大故障
電動(dòng)汽車(chē)BMS七大故障分析法:
觀(guān)察法當系統發(fā)生通訊中斷或控制異常時(shí),觀(guān)察系統各個(gè)模塊是否有報警,顯示屏上是否有報警圖標,再針對得出的現象一一排查。
故障復現法車(chē)輛在不同的條件下出現的故障是不同的,在條件允許的情況,盡可能在相同條件下讓故障復現,對問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行確認。
排除法當系統發(fā)生類(lèi)似干擾現象時(shí),應逐個(gè)去除系統中的各個(gè)部件,來(lái)判斷是哪個(gè)部分對系統造成影響。
替換法當某個(gè)模塊出現溫度、電壓、控制等異常時(shí),調換相同串數的模塊位置,來(lái)診斷是模塊問(wèn)題或線(xiàn)束問(wèn)題。
環(huán)境檢查法 當系統出現故障時(shí),如系統無(wú)法顯示,我們先不要急于進(jìn)行深入的考慮,因為往往我們會(huì )忽略一些細節問(wèn)題。首先我們應該看看那些顯而易見(jiàn)的東西:如有沒(méi)有接通電源?開(kāi)關(guān)是否已打開(kāi)?是不是所有的接線(xiàn)都連接上了?或許問(wèn)題的根源就在其中。
程序升級法當新的程序燒錄后出現不明故障,導致系統控制異常,可燒錄前一版程序進(jìn)行比對,來(lái)進(jìn)行故障的分析處理。
數據分析法當BMS發(fā)生控制或相關(guān)故障時(shí),可對BMS存儲數據進(jìn)行分析,對CAN總線(xiàn)中的報文內容進(jìn)行分析。 |
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工作電壓 |
備注 |
VAS5118 |
VAS5118 是一顆多節串聯(lián)鋰電池組監控芯片,通過(guò)I2C通信接口與主控制器配合,形成電池管理系統(BMS)。 |
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TSSOP-24 |
0.3V-40V |
3節至28節串聯(lián)電池監控芯片 |
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