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锂离子电池BMS的基本保护以及核心功能

来源:【TRD拓尔德】 发布日期:2021-07-21 分享 加入收藏 关注:94

(1)确定过流和放电条件

在智能电池充放电状态下,当检测到电流大于3A时,延迟0.2s后,假如电流仍大于3A,则判断为过流。此时保护实行电路断开放电保护开关。保护条件是连接充电器。当充电器接通后,过流保护将被移除。否则,智能电池将处于保护状态。


(2)确定过充和放电条件

在充电过程中,假如电池电压超过4.2v或总电压超过16.8v,则判断电池处于过充电状态。此时保护实行电路断开充电保护开关。过充电的放电状态是所有电池的电压都小于4V。


(3)确定过充保护失效

充电过程中,若电池电压超过4.4v,则判断充电保护功能异常,启动二次保护电路对三端保险丝进行熔断。


(4)确定过放电、欠压和放电条件

在放电过程中,当某一电池的电压低于2.5v时,判断电池处于过放电状态,保护实行电路切断放电开关,停止放电。所有大于3V的电池电压的释放条件。


(5)确定超温保护和释放条件

当电池电压温度超过55℃时,判断电池处于超温状态。此时保护实行电路断开充放电保护开关。释放条件:电池温度低于50℃。


BMS的核心功能

1)电芯监控技术

1、单体电池电压采集;2、单体电池温度采集;3、电池包电流检测;

温度的准确测量有关电池包工作状态也相当重要,包括单个电池的温度测量和电池包散热液体温度监测。这要合理设置好温度传感器的位置和使用个数,与bMS控制模块形成良好的配合。电池包散热液体温度的监控重点在于入口和出口出的流体温度,其监测精度的选择与单体电池类似。


2)SOC(荷电状态)技术:简单来说就是电池还剩下多少电

SOC是bMS中最重要的参数,因为其它一切都是以SOC为基础的,所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。假如没有精确的SOC,再多的保护功能也无法使bMS正常工作,因为电池会经常处于被保护状态,更无法延长电池的寿命。


SOC的估算精度精度越高,有关相同容量的电池,可以使电动汽车有更高的续航里程。高精度的SOC估算可以使电池包发挥最大的效能。


3)均衡技术

被动均衡一般采用电阻放热的方式将高容量电池多出的电量进行释放,从而达到均衡的目的,电路简单可靠,成本较低,但是电池效率也较低。


主动均衡充电时将多余电量转移至高容量电芯,放电时将多余电量转移至低容量电芯,可提高使用效率,但是成本更高,电路复杂,可靠性低。未来随着电芯的一致性的提高,对被动均衡的需求可能会降低。


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