关于动力锂离子电池管理系统的工作原理以及功能解析

出处:21ic 发布于:2021-04-26 14:35:18

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如动力锂离子电池管理系统。锂离子电池管理系统(BMS)通过检测动力锂电池组中每个单体电池的状态来确定整个电池系统的状态,并根据其动力锂电池系统对其进行相应的控制调整和策略执行地位。动力锂离子电池系统及各单体的充放电管理,确保动力锂电池系统安全稳定运行。

    动力锂离子电池BMS电池管理系统,是电动汽车动力锂电池系统的重要组成。它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数,并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面,将采集的关键数据上报给整车控制器,并接收控制器的指令,与车辆上的其他系统协调工作。锂离子电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不相同。

    典型的锂离子电池管理系统的拓扑结构主要分为两个主要部分:主控制模块和从控制模块。具体而言,它由中央处理单元(主控制模块),数据获取模块,数据检测模块,显示单元模块和控制组件(保险丝设备,继电器)等组成。通常,数据信息通信模块之间的连接是通过使用内部CAN总线技术实现的。

    下面讨论动力锂电池管理系统的设计方案,以实现锂电池动力电池组的过充保护,过放保护,过流保护和均衡充电的功能。

    1.1过充电保护

    对于锂离子电池,充电后单个电池的  电压不得超过规定值,否则电池中的电解质会分解,导致温度升高并产生气体,从而缩短电池的使用寿命,并且甚至在严重的情况下也可能引起爆炸。因此,保护电路必须确保  不会过度充电,并且必须监视电池组中每个电池的端电压。当电池电压超过设定值时,过充电保护功能被激活,保护电路切断充电电路,停止充电。当电池电压恢复到允许电压并释放过充电锁定模式时,可以停止保护。不同材料的锂离子电池的保护电压和释放电压具有不同的规定值。

    1.2过放电保护

    锂离子电池过度放电也会缩短其使用寿命,并且对电池的损坏通常是不可逆的。为了防止锂离子电池的过放电,当锂离子电池的电压低于其过放电电压检测点时,将激活过放电保护,停止放电,并进行放电。电池处于低静态电流的待机模式。参数设置与过放电电压检测点相似。充电保护。

    1.3过电流/短路保护

    锂离子电池的  放电电流有一定的限制。放电电流过大也会对锂电池造成不可逆转的损坏,并影响其使用寿命。短路保护的功能实际上是过电流保护的扩展。如果由于外部短路或其他原因引起大电流放电,应立即停止放电,否则可能严重损坏锂电池本身和外部设备。

    1.4电池电量平衡

    动力锂离子电池通常需要几串,几十串,甚至数百串或更多。在生产过程中,从薄膜开始到制成成品,电池必须经历许多过程。即使经过严格的检查程序,每组电源的电池电压,电阻和容量都是相同的,但是在使用一段时间后,电池的内阻,电压,容量和其他参数会发生波动,从而形成状态不一致,并且将以一种或另一种方式存在差异。当电池组充满电或放电时,这种差异反映在串联连接的电池单元之间的不同电压上。在这种情况下,在电池组的充电过程中,电压过高的电池单元会及早触发电池组的过充电保护,而在放电过程中电压低的电池单元会引起电池组的过放电保护,因此使整个电池组的容量大大降低。

    本文只能带领大家对动力锂离子电池管理系统有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高  技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。


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