《新能源汽車結構與原理》課件 項目二 任務三 電池管理系統BMS_第1頁
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文檔簡介

《新能源汽車結構與原理》項目二動力蓄電池組系統02項目二動力蓄電池組系統

動力蓄電池組系統任務一動力蓄電池概述任務二動力蓄電池組系統任務三電池管理系統BMS任務三

電池管理系統BMS學習目標

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

在國家標準GB/T19596-2017《電動汽車術語》中蓄電池管理系統(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。蓄電池管理系統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的基本參數及故障信息。任務三

電池管理系統BMS二、蓄電池管理系統(BMS)基本功能

蓄電池管理系統實時監(jiān)測動力蓄電池電壓、電流、溫度等參數,根據檢測參數進行熱管理、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、車載顯示系統等進行實時通信。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

1.BMS的結構形式(1)集中式結構通過對電池組基本信息進行采樣,然后在BMS中心處理單元內進行數據處理、計算、判斷并進行相應的控制。優(yōu)點:計算靈活;缺點:只能對電池組進行信號采集。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

1.BMS的結構形式(2)分散式結構通過對每個單體蓄電池進行采樣、監(jiān)控和計算,將計算或判斷的結果發(fā)送到BMS中心處理器或直接通過總線傳輸到整車控制系統。優(yōu)點:可分散安裝,采集數據可就近處理,精度有保證;缺點:靈活性差,維修麻煩。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

1.BMS的結構形式采取分散數據采集和集中數據處理的方式,分別設計電壓、電流、溫度采集電路,按照程序流程進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,采集數據可就近處理,精度有保證;缺點:系統可靠性差、抗干擾能力弱、反應速度慢。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

2.BMS結構組成蓄電池管理系統從結構性質上可分為硬件和軟件。蓄電池管理系統的硬件包括主控盒(BCU)、從控盒(BMU)和高壓盒等,還包括采集電壓、電流、溫度等數據的電子器件。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

3.BMS工作模式(1)下電模式下電模式是整個系統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)。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

3.BMS工作模式(2)準備模式在準備模式下,系統所有的接觸器均處于未吸合狀態(tài)。在該模式下,系統可接受外界的點火開關、整車控制器、電動機控制器、充電插頭開關等部件發(fā)出的硬線信號或受CAN報文控制的低壓信號來驅動控制各高壓接觸器,從而使蓄電池管理系統進入所需工作模式。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

3.BMS工作模式(3)放電模式蓄電池管理系統監(jiān)測到點火開關的高壓上電信號(Key-ST信號)后,系統首先閉合B-接觸器,由于電動機是感性負載,為防止過大的電流沖擊,B-接觸器閉合后即閉合預充接觸器進入預充電狀態(tài);當預充兩端電壓達到母線電壓的90%時,立即閉合B+接觸器并斷開預充接觸器進入放電模式。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

3.BMS工作模式(4)充電模式蓄電池管理系統檢測到充電喚醒信號(ChargeWakeUp)時,系統即進入充電模式。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,直流轉換器接觸器仍需處于工作狀態(tài)。在充電模式下,系統不響應點火開關發(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。任務三

電池管理系統BMS三、蓄電池管理系統(BMS)結構

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

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