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动力锂电池管理系统

动力锂电池管理系统
动力锂电池管理系统

锂电池管理系统(BMS)项目商业计划书(模板)

某锂电池管理系统(BMS)项目 商业计划书 项目名称:某锂电池管理系统(BMS)项目商业计划书

【引言】 《某锂电池管理系统(BMS)项目商业计划书》充分地展示了公司的基本情况、产品与技术、行业及市场分析、竞争对手分析、商业模式、运营策略、公司战略、公司管理、融资计划、财务预测与分析、风险分析及控制等内容。该商业计划书无论是用于寻找战略合作伙伴、寻求风险投资资金或其他任何投资信贷来源均能够做到内容完整、意愿真诚、基于事实、结构清晰、通俗易懂。该商业计划书准确把握行业市场现状和发展趋势、项目商业模式、项目运营策略、公司战略规划、财务预测等基本内容,深度分析了项目的竞争优势、盈利能力、生存能力、发展潜力等,充分体现项目的投资价值。 【项目简介】 某锂电池管理系统(BMS)项目,项目提供动力锂电池系统全面管理解决方案,目前已形成新能源汽车动力电池管理系统和传统燃油汽车启停电源管理系统两大系列产品。拥有绝缘检测技术、继电器控制及诊断技术、均衡技术、SOC算法技术、SOP算法技术、其他算法技术等核心技术,本项目本轮融资1000万元,项目预计于2015年6月开始实施。

【市场行业分析】 根据中国汽车工业协会、工信部机动车整车出厂合格证统计数据分析,新能源汽车的产销量从2014年开始便体现出快速增长的势头。据中国汽车工业协会统计,2014年我国新能源汽车产销量分别为7.85万辆和7.48万辆,分别同比增长3.5倍和3.2倍;2015年6月,我国新能源汽车生产2.50万辆,同比增长3倍。其中,纯电动乘用车生产1.05万辆,同比增长2倍,插电式混合动力乘用车生产6663辆,同比增长7倍;纯电动商用车生产6218辆,同比增长5倍,插电式混合动力商用车生产1645辆,同比增长148%。 2012年全球电池管理系统(BMS)市场产值成长逾10%,2013年至2015年成长幅度将大幅跃升至25-35%。现阶段不论是整车厂、电池厂、还是相关车电零组件厂均投入电池管理系统(BMS)研发,以求掌握新能源汽车产业的关键技术,由于车厂是电池管理系统的使用

电动汽车锂离子电池管理系统

电动汽车锂离子电池管理系统 研究背景 综合各国的电动汽车研究情况,可以发现共同存在的一个现象,即电池是整个电动汽车研究中出问题最多的部件。在电池生产的过程中,电池必须要经过化成检测工序,即在电池生产过程中需要对电池进行多次充放电才能完成整个电池的生产。所以化成控制系统的性能直接影响着锂电池的技术状态、使用寿命,并决定着放电时对电网的污染程度。为了满足电动汽车的实际运行需求,电池管理系统在功能、可靠性、实用性、安全性等方面都做出了重要努力。 电池管理系统简介: 电池管理系统(Battery Management System,BMS),电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带,其主要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。 电池管理系统的应用: 电池管理系统(Battery Management System,BMS)的主要任务是保证电池系统的设计性能:

1)安全性,保护电池单体或电池组免受损坏,防止出现安全事故; 2)耐久性,使电池工作在可靠的安全区域内,延长电池的使用寿命; 3)动力性,维持电池工作在满足车辆要求的状态下。 动力电池的基本概念: (1)电池容量 池容量是蓄电池的一个重要性能参数,它表示在一定放电率、温度、终止电压等的条件下,电池放出的电量。 电池容量用C表示,其单位用安时(Ah)、毫安时(mAh)表示。 (2)充电速率和放电速率 此概念利用电池额定容量和充电时间(放电时间)的比值来表示,可以比较不同电池的充放电速度。 (3)电池的过充 电池的过充即是对电池进行了过度的充电,过充会给电池造成一定的损害。当快接近充电结束的过程时,即电池电量快满的时候,只能用小电流对电池

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster 的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度,是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高,当发生误用或滥用时,将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下,管理系统能够自动切断充放电回路,其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外,还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路,可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性: (1)8MHz内部总线频率;(2)16KB的内置FLASH存储器;(3)2个16位定时器接口模块;(4)支持1MHz~8MHz晶振的时钟发生器;(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中,单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法:(1)采用专用的电压检测模块,如霍尔电压传感器;(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高,而且还需要特定的电源,过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V~42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压,采集出来的电压信号的变化范围是2V~3V,所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测,主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2],为电池组后4节的保护电路图,通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中,单片机输出驱动信号,控制MOS管的导通和关断,从而对电池组的充电放电起到保护作用。

智能型锂电池管理系统(BMS)

智能型锂电池管理系统(BMS) 产品简介 【系统功能与技术参数】 晖谱智能型电池管理系统(BMS),用于检测所有电池的电压、电池的环境温度、电池组总电流、电池的无损均衡控制、充电机的管理及各种告警信息的输出。特性功能如下: 1.自主研发的电池主动无损均衡专利技术 电池主动无损均衡模块与每个单体电芯之间均有连线,任何工作或静止状态均在对电池组进行主动均衡。均衡方式是通过一个均衡电源对单只电芯进行补充电,当某串联电池组中某一只单体电芯出现不平衡时对其进行单独充电,充电电流可达到5A,使其电压保持和其它电芯一致,从而弥补了电芯的不一致性缺陷,延长了电池组的使用时间和电芯的使用寿命,使电池组的能源利用率达到最优化。 2.模块化设计 整个系统采用了完全的模块化设计,每个模块管理16只电池和1路温度,且与主控制器间通过RS485进行连接。每个模块管理的电池数量可以从1~N(N≤16)只灵活设置,接线方式采用N+1根;温度可根据需要设置成有或无。 3.触摸屏显示终端 中央主控制器与显示终端模块共同构成了控制与人机交互系统。显示终端使了带触摸按键的超大真彩色LCD屏,包括中文和英文两种操作菜单。实时显示和查看电池总电压、电池总电流、储备能量、单体电池最高电压、单体电池最低电压、电池组最高温度,电池工作的环境温度,均衡状态等。 4.报警功能 具有单只电芯低电压和总电池组低电压报警延时功能,客户可以根据自己的需求,在显示界面中选择0S~20S间的任意时间报警或亮灯。 5.完善的告警处理机制 在任何界面下告警信息都能以弹出式进行滚动显示。同时,还可以进入告警信息查询界面进行详细查询处理。 6.管理系统的设置 电池电压上限、下限报警设置,温度上限报警设置,电流上限报警设置,电压互差最大上限报警设置,SOC初始值设置,额定容量,电池自放电系数、充电机控制等。 7.超大的历史数据信息保存空间 自动按时间保存系统中出现的各类告警信息,包括电池的均衡记录。 8.外接信息输出 系统对外提供工业的CANBUS和RS485接口,同时向外提供各类告警信息的开关信号输出。 9.软件应用 根据需要整个系统可以提供PC管理软件,可以将管理系统的各类数据信息上载到电脑,进行报表的生成、图表的打印等。 10.参数标准 电压检测精度:0.5% 电流检测精度:1% 能量估算精度:5%

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本,因此,如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组,电池单体都紧密地布置在一起,在进行充放电时,各个电池单体所产生的热量互相影响,如果散热不均匀,将造成电池组局部温度快速上升,使电池的一致性恶化,使用寿命大大缩短,严重时会造成某些电池单体热失控,产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中,电池的充放电性能会大大降低,导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作,电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前,国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究,进行了一些新的探索,以期提高热管理系统的控制效果,从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况 目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今,持续进行(BMS)实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点;美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测;国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展,即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系,实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目,经过几年的发展之后,在BMS方面取得很大的突破,与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中,就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢

动力电池热管理系统性能试验方法

动力电池热管理系统性能试验方法 1 范围 本标准规定了动力电池热管理系统性能的试验方法。 本标准适用于乘用车用动力电池热管理系统,商用车用动力电池热管理系统可以参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池 GB/T 19596-2017 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T 31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程QC/T 468-2010 汽车散热器 GB/T 18386-2017 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限制及测量方法(中国第六阶段) 3 术语和定义 GB/T 2900.41-2008、GB/T 19596-2017中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 动力电池热管理系统 battery thermal management system 综合运用各种技术手段,具备动力电池冷却、加热、保温和均温等功能,保证动力电池在不同环境下正常工作的系统。同时,该系统可以在动力电池发生热失控时提供报警信号,具备安全防护功能。通常,动力电池热管理系统包括主动式热管理系统和被动式热管理系统两种。 3.2 被动式热管理系统 passive thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,只依靠冷却或加热流体因为温度因素缓慢流动自然完成热量输入输出交换的热管理系统。该类系统通常适用于单体产热量小于 5W的电池。 3.3 主动式热管理系统 active thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,使用耗能部件消耗能量完成热量输入输出交换的系统。主动式热管理系统包括主动空气冷却加热系统和主动液体冷却加热系统两种,根据需要采用流体串行流动和并行流动两种方式实现热交换。 3.4 主动式空气冷却加热系统 Active Air Cooling and Heating Systems 又称风冷系统,利用空气作为热量交换载体控制分配动力电池系统内部温度的系统。该系统通常使用风扇和管道完成空气在电池系统内的流动,分为直接接触式和间接接触式两种。空气可以从电池系统外部进入并排出电池系统外,也可以在电池系统内部循环实现电池冷却或加热功能;若空气仅在电池内部循环,则电池系统内部通常需要有空气冷却装置(通常为空调蒸发器)、空气加热装置和空气循环风扇。该类系统通常适用于单体产热量

电动汽车动力电池及管理系统试卷A

广东文理职业学院刘鹏2018-2019学年度第一学期 期末考试试题(A卷) (考试时间: 90 分钟) 考试科目动力电池及管理适用班级:新能源汽车一班 一、单项选择题(每小题2分,共计30分) (题目正文:宋体,五号,行距20磅) 1. 燃料电池采用的燃料是()。 A.汽油; B.柴油; C.乙醇; D.氢气 2.燃料电池汽车的效率能达到以上()。 A.30%; B.40%; C.50%; D. 60% 3.在最适合汽车使用的燃料电池()。 A.质子交换膜燃料电池; B.磷酸燃料电池; C.熔融碳酸盐燃料电池对; D.固态氧化物燃料电池。 4.世界上第一家实现商品化销售的燃料电池汽车生产厂家是()。 A.丰田; B.通用; C.奔驰; D.本田。 5.蓄电池组中,标称电压为12V的单体电池端电压压差应小于()mV。 A.100; B.120; C.150; D.200 6.在25°C下,蓄电池组由32节单体蓄电池组成(单体标称电压为12V),则其浮充电电压应约为() A. 384V; B. 432V; C. 450V; D. 472V 7.在蓄电池管理系统中,由()把整流电压变成交流电压。 A.整流器; B.逆变器; C.充电器 8.在蓄电池管理系统中,,由()把直流电压变成交流电压。 A.整流器; B.逆变器; C.充电器; D.交流调压器 9. 15.2020年中国电池制造的能量密度要达到()。 A. 300wh/kg;A. 400wh/kg;A. 500wh/kg 10.用电流表测量电流,应将电流表和被测电流的电路或负载()。 A.串联; B.并联; C.怎么连接都可以。 11.用电压表测量电压,应将电压表和被测电压的电路或负载()。 A.串联; B.并联; C.怎么连接都可以。 12.万用表使用完毕后,应将选择开关放在()。 A.电阻档; B.交流电压最高档; C.直流电流档。 13.三相桥式整流电路,在交流电的一个周期内,每个整流元件的导通角为()。 A. 180度; B. 120度; C. 60度 14.单相整流电路中,二极承受的反向电压的最大值出现在二极管()。 A.截止时; B.由截止转导通时; C.导通时; D.由导通转截止时 15.燃料电池汽车的效率能达到以上()。 A. 30%; B. 40%; C. 50%; D. 60%。 系 别 : 专 业 班 别 : 姓 名 : 学 号 : … … … … … … ○ … … … 密 … … … ○ … … … … 封 … … ○ … … … … 线 … … ○ … … … … … … ○ … …

锂电池管理系统功能介绍

1.ABMS-EV系列电池管理系统 概述: ABMS-EV系列锂电池管理系统应用于纯电动大巴、混合动力大巴、纯电动汽车、混合动力汽车。采用层级设计,严格执行汽车相关标准,硬件平台全部采用汽车等级零部件,软件符合汽车编程规范。 2、ABMS-EV01电池管理系统: 2.1)概述: ABMS-EV01系列锂电池管理系统主要用于低速电动车,物流车,环卫车等,采用一体化设计,集电池电压温度检测,SOC估算,绝缘检测,均衡管理,保护,整车通信,充电机通信,及交流充电桩接口检测为一体,结构紧凑,功能完善。 2.2) 选型号说明: 2.3)技术参数: 2.4)产品外观:

3、ABMS-EV02电池管理系统: 3.1)概述: ABMS-EV02系列锂电池管理系统主要用于电动叉车,电动搬运车等快速充放电场合,采用一体化设计,集电池电压温度检测与保护,SOC估算,均衡管理,通信等功能。 3.2) 选型号说明: 3.3)技术参数:

3.4)产品外观:

4、ABMS-EV03电池管理系统: 4.1)概述: ABMS-EV03系列锂电池管理系统主要用于电动叉车,电动搬运车等需要快速充放电场合,采用一体化设计,集电池电压温度检测,SOC估算,均衡管理,保护,通信,LED电量指示,制热,制冷管理,双电源回路设计,充电机,车载电源独立供电。 4.2) 选型号说明:

4.3)技术参数: 4.4)产品外观: 5、ABMS-EK01电池管理系统:

5.1)概述: ABMS-EK01系列锂电池管理系统主要用于电动自行车,电动摩托车等,采用软硬件多重冗余保护等,充电MOS控制,放电继电器控制,实现慢充快放,一体化设计,集电池检测,SOC估算,保护,通信为一体。 5.2)选型说明: 5.3)技术参数:

电池热管理系统

电池热管理 电池热管理概述 电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS)是电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要功能(电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等)之一,通过导热介质、测控单元以及温控设备构成闭环调节系统,使动力电池工作在合适的温度范围之内,以维持其最佳的使用状态,用以保证电池系统的性能和寿命。 电池热管理重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。 1)电池能量与功率性能:温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度 下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部短路。 2)电池的安全性:生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部 过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件。 3)电池使用寿命:电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起 电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,主要功能包括: 1)散热:在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故; 2)预热:在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性 能和安全性;

3)温度均衡:减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电 池过快衰减,以提高电池组整体寿命。 电池热管理方案 电池热管理方案主要分为风冷与液冷两大类,主要侧重于防止电池过热方面: 1.风冷 该技术利用自然风或风机,在电池包一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时产生的高热量。风冷方案设计主要考虑电池系统结构的设计,风道,风扇的位置及功率的选择,风扇的控制策略等。风冷是以低温空气为介质,利用热的对流,降低电池温度的一种散热方式,分为自然冷却和强制冷却(利用风机等)。 整车中的电池风冷流道

动力电池能量管理系统

动力电池能量管理系统 检测时间:2016-05-23 09:39:53 摘要 近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。 本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。 上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性 关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制

ABSTRACT In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles

Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore, Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important. This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power. The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,

中颖电子智能电池管理系统简介

智能电池管理系统简介 中颖电子股份有限公司高级工程师张朋翔 概述 锂离子电池研究始于20世纪80年代,1991年由索尼公司首先推出了民用产品。由于具备能量密度高、体积小、无记忆效应、循环寿命高、自放电率低等诸多优点,锂离子电池目前广泛应用于手机、MP3、笔记本电脑、相机等各种便携式设备。尤其在笔记本供电方面,其优异的高能量优势更是发挥得淋漓尽致。 但是由于能量密度高及特有的化学特性,锂离子电池的安全性和稳定性方面亦存在隐患,如过高温和过充可能会燃烧甚至导致爆炸,过放电可能造成电池本身的损坏。近年来,连续出现的笔记本电脑电池爆炸燃烧事故,导致了全球性的大批量电池召回现象,给生产厂家带来了巨大的经济损失。 为保证电池使用的安全性,在提高电池本身材料性能及加强工艺控制的同时,智能电池管理系统也成为锂离子电池应用研究的重中之重。 智能电池管理系统简介 锂离子电池发展初期,电池管理系统一般只具有检测电池组电压、温度、电流及简单保护等功能。随着锂离子电池应用范围越来越广,应用方式越来越多,对锂离子电池管理系统的要求也越来越高。 智能电池管理系统一般具有如下几个功能:电池组参数采集、剩余电量计算、电池组故障保护、电芯均衡、通信等。

● 电池组参数采集 电池组参数采集主要包括电池组中单体电池电压、系统电流、系统温度的采集,该参数可用于判定电池的剩余电量、故障保护等。 锂离子电池的电压最能体现电池的性能状态,既可以用于过充、过放等故障保护,也可以用于初步估计锂离子电池的剩余电量。系统电流可用于判断是否出现过放或过流,还可以通过对电流与时间的积分,估计电池的剩余电量等。系统温度主要用于防止电池组温度过高,发生安全事故,并对剩余容量计算进行补偿。 电池管理系统的所有算法及保护都是以采集到的电池参数为基础的,因此必须保证数据的精确度。 ● 剩余电量预测 剩余电量是反映电池性能的重要参数,也是主机进行充电、放电的判断依据。剩余电量的准确估算可以保护电池,防止过充、过放的发生,便于客户做出合理的时间安排。当前,剩余电量的检测方式主要有开路电压法、库仑积分法、内阻法、卡尔曼滤波法、混合法等。 开路电压法是目前最简单的方法,根据电池的特性得知,在电池容量与开路电压之间存在一定的函数关系,当得知开路电压时,可以初步估算电池的剩余电量。该方法精度不高,且只适用于静态检测,无法直接用于真实应用。 内阻法利用电池内阻和剩余电量的对应关系,来判定系统的剩余电量。由于锂离子电池组的内阻随工作状态变化明显,不同特性的电芯之间也有差异,该方法的重点是如何能够快速得到当前应用条件下电芯的内阻。如果可以快速进行内阻的自我测量,则可以得到相对准确的剩余容量。 库仑积分法是通过计算电池组电流与时间的积分,计算锂离子电池组充入和放出的电量,再与电池的额定电量比较,从而得出当前的剩余电量。该方法简单、稳定,但必须对电流测量非常准确,否则会出现积累误差。另外,锂离子电池的自放电以及在低温和大电流下其放电效率会变低,都会进一步降低了剩余电量的检测精度。库仑积分法必须定期进行校正。 卡尔曼滤波法是指采用卡尔曼滤波算法,综合考虑电池组循环变化、电池老化、温度等影响,进而得到精准的剩余电量。该算法相对而言最精准,但是算法复杂,又需要足够的实验数据,暂未得到具体的应用。 混合法是指通过内阻法/开路电压法与库仑积分法相结合的方式,通过开路电压法/内阻法的定期校正,使用库仑积分法得到精准的剩余电量。该方法是目前使用最广泛的方式。 ● 电池组故障保护

动力蓄电池及管理系统

第二章 02 动力蓄电池及管理系统

一、动力电池主要性能指标 1.电压 (1)端电压。 (2)标称电压。 (3)开路电压。 (4)工作电压。 (5)充电终止电压。 (6)放电终止电压。

一、动力电池主要性能指标 2.容量 (1)额定容量。 (2)n小时率容量。 (3)理论容量。 (4)实际容量。 (5)荷电状态。 3.内阻 电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力,一般是蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。电池内阻越大,电池自身消耗掉的能量越多,电池的使用效率越低。

一、动力电池主要性能指标 4.能量 (1)总能量。 (2)理论能量。 (3)实际能量。 (4)比能量。 (5)能量密度。 (6)充电能量。 5.功率 (1)比功率 (2)功率密度

一、动力电池主要性能指标 6.输出效率 (1)容量效率。 (2)能量效率。 7.自放电率 自放电率是指电池在存放期间容量的下降率,即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度,它表示蓄电池搁置后容量变化的特性。 8.放电倍率 电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示,即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示,由此可见,放电时间越短,即放电倍率越高,则放电电流越大。

9.使用寿命 一、动力电池主要性能指标 电池类型质量能量密度 (W·h/kg)质量功率密度 (W/kg) 能量效率 (%) 循环寿命 (次) 铅酸电池35~50150~40080500~1000镍镉电池30~50100~150751000~2000镍氢电池60~80200~400701000~1500锂离子电池100~200200~350>901500~3000

动力电池热管理系统组成及设计流程

动力电池热管理系统组成及设计流程 动力电池是电动汽车的能量来源,在充放电过程中电池本身会伴随产生一定热量,从而导致温度上升,而温度升高会影响电池的很多工作特性参数,如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。 电池热效应问题也会影响到整车的性能和循环寿命,因此,做好热管理对电池的性能、寿命至整车行驶里程都十分重要。接下来,就从电池热管理系统及设计流程、零部件类型及选型、热管理系统性能及验证等几个方面来和大家聊一聊: 动力电池热管理必要性 1、电池热量的产生 由于电池阻抗的存在,在电池充放电过程中,电流通过电池导致电池内部产生热量。另外,由于电池内部的电化学反应也会造成一定的生热量。 2、温度升高对电池寿命的影响 温度的升高对电池的日历寿命和循环寿命都有影响。 从上面两个图可以看出,温度对电池的日历寿命有很大的影响。同样的电芯,在环境温度23℃,6238天后电池的剩余容量为80%,但是电池在55℃的环境下,272天后电池的剩余容量已经达到80%。温度升高32℃,电芯的日历寿命下降了95%以上。因此,温度对日历寿命的影响极大,温度越高日历寿命衰退越严重。

从上面两个图可以看出,温度对电池的循环寿命也有很大的影响。同一款电芯,当剩余容量为90%,25℃温度下输出容量为300kWh,而35℃温度下的输出容量仅为163kWh。温度上升10℃,电芯的循环寿命下降了近50%。由此可见,温度对电池的循环寿命有很大的影响。 因此,为了电池包性能的最优化,需要设计热管理系统确保各电芯工作在一个合理的温度范围内。 02 热管理系统的分类及介绍 不同的热管理系统,零部件类型的结构不同、重量不同以及系统的成本不同和控制方式不同,使得系统所达到的性能也不相同。主要有如下五大类:

动力电池管理系统(BMS)的核心技术【深度解析】

动力电池管理系统(BMS)的核心技术 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 什么是BMS的核心技术? BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。 检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压,然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink 开发的环境的一般分为两部分:电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。

状态估算包括SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(Stateof Health)以及均衡和热管理。 电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是以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。如果没有精确的SOC,加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。此外,SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高,对于相同容量的电池,可以有更高的续航里程。所以,高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。比如克莱斯勒的菲亚特500e BEV,可以一直放电SOC=5%。成为当时续航里程最长的电动车。下图是一个算法鲁棒性的例子。电池是磷酸铁锂电池。它的SOCvs OCV曲线在SOC从70%到95%区间大约只变化2-3mV。而电压传感器的测量误差就有3-4mV。在这种情况下,我们有意让初始SOC有20%的误差,看看算法能不能够把这20%的误差纠正过来。如果没有纠错功能,SOC会按照SOCI的曲线走。算法输出的SOC是CombinedSOC也即是图中的蓝色实线。CalculatedSOC是根据最后的验证结果反推回去的真正SOC。 SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然,这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。 SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使

动力电池热管理及其系统开发

动力电池热管理及其系统开发 2012年03月06日 15:10 来源:《汽车纵横》2011年12月刊文王泰华 新能源汽车的关键技术之一是动力电池,电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本, 另一方面决定着电动汽车的续驶里程,这两项也是新能源汽车是否能为广大消费者接受和迅速得到普及的关键因素。所以,围绕动力电池及其应用的研究显得特别有意义。 本文从动力电池的种类和应用入手,分别介绍了它的产热行为和各种热管理方式,然后通过一款混合动力汽车的磷酸铁锂电池应用,对其热管理系统、运行特性等进行分析和探讨,最后提出了后续热管理开发中需要进一步研究的问题。 动力电池种类及应用 作为新能源汽车上的动力电池必须具备一定的条件,首先是安全性,只有安全性达到了一定的标准才能得到应用;其次是制造成本,那些制造成本低且寿命长的电池才有机会作为动力电池;再次,动力电池还要具有高的能量密度和功率密度,这些是电动汽车是否具有高的续驶里程、加速性及爬坡度的一个衡量标准;动力电池还必须能够回收,尽量减小对环境的污染。 根据动力电池的使用特点、要求、应用领域不同, 国内外动力电池的研发种类大致为: 铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等,其中以锂离子电池的发展最值得关注。 锂离子电池具有电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、对环境污染小、快速充电、自放电率低等优点,其发展势头极为迅猛,已广泛应用笔记本电脑、移动电话、录像机、小型医疗保健设备、摩托车、自行车等领域,而在航空、航天、航海和军事领域的应用研究也正在积极开展和深入,在电动汽车领域目前已成为主要的动力源。 锂离子电池的技术发展呈现出多方向并举的局面,主要在于所采用的正极材料的不同。因为正极材料的性能将很大程度地影响电池的性能。同时正极材料也直接决定电池成本的高低。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂以及磷酸铁锂。但由于钴金属储量少、价格昂贵,而且作为动力电池其安全也存在问题, 目前应用最为广泛的是锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。

KH-HD02比亚迪秦动力电池和管理系统实训台

KH-HD02比亚迪秦动力电池和管理系统实训台 一、产品简介 选用原装比亚迪秦动力电池和管理系统真实材料制作,原装高压配电箱和车载充电机;真实展示磷酸铁锂动力电池系统核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数,以及高压系统安全注意事项,并培养学员对磷酸铁锂动力电池包故障分析和处理能力,适用于各院校新能源纯电动课程教学和维修实训。 二、功能特点 1.各主要部件安装在平台上,电气连接方式与实车相同,真实展示原车动力电池系统结构。 2.增加动力电池包显示器(7寸),安装在面板上,可观察充放电过程各项参数,动力电池包充放电过程控制逻辑和主要部件参数变化规律。 3.设备给驱动传动系统等设备提供动力源,配套原车连接电缆线,与原车连接方式相同。 4.配备12V电源接地机械开关。 5.高压配电箱上盖半透明改装,展示控制原理和内部控制器件结构。 6.配原理教学面板,完整显示动力电池,高压配电箱,电池管理器,车载充电机,交流充电口等工作原理图,低压控制电路安装用检测端子,借助万用表和示波仪,实时检测各种状态数据变化。 7.设备由可移动台架(带原理面教板)、台架水平放置,安装各主要零部件;底部安装4个带自锁装置万向脚轮。 8.配备智能化故障设置和考核系统,由教师设置故障,学员分析并查找故障点。 9.配套实训指导书等教学资料,完整讲述工作原理,实训项目,故障设置及分析等要点。 三、技术规格 1. 外形尺寸(mm):1600*1000*1700(长*宽*高) 2. 高压动力母线电源:DC486.4V 3. 低压控制工作电源:DC12V 4. 动力电池类型:环保型磷酸铁锂动力电池 单体电池:3.2V20AH 动力电池包总电压:3.2*152=486.4V 动力电池包容量:486.4V20AH(10度电) 完全充放电次数:2000次 工作温度:-20°~60°

动力锂离子电池管理系统设计方案

动力锂离子电池管理系统设计方案 摘要:本文讨论了动力锂电池管理系统的设计方案,以实现对锂电池动力电池组的过充电保护、过放电保护、过流保护和均衡充电等功能。 关键词:锂离子动力电池组;管理系统;过流;过放电;过充电;均衡控制 引言 锂离子电池的广泛应用已有十多年,但早期主要用于手机、笔记本电脑、摄像机、DVD 等一系列小型移动式电子产品,这些场合往往都单串使用,负载电流较低,安全系数高。最近两年来,锂离子电池以其轻便、高能量密度、无污染等特点,已经开始在电动自行车、电动工具和动力玩具领域上得到快速应用,并逐步应用于混合动力车和电动车辆领域。但动力锂离子电池的安全性仍是人们目前最为关注的问题,所以对其的保护就非常重要。除了确保锂离子电池自身安全性的持续改进,必须同时研究电池的管理系统,使电池及其应用能均衡发展。锂离子电池的保护主要包括过充电保护、过放电保护、过电流及短路保护等。 1保护电路的功能 1.1过充电保护 对锂离子电池来说,其充电后单节电芯最高电压不得超过规定值,否则电池内的电解质会被分解,使得温度上升并产生气体,降低电芯的使用寿命,严重时甚至会引起爆炸,所以保护电路一定要保证绝对不可过度充电,必须对电池组中每一节电池的端电压进行监控,当电芯的电压超过设定值时,即激活过充电保护功能,由保护电路切断充电回路,中止充电。在电芯电压回归到允许的电压并解除过充锁定模式时,才能停止保护。不同材料的锂离子电池其保护电压和释放电压都有其不同的规定值。 另外,还必须注意因噪声所产生误动作,为了防止误判和误操作,还要设置过充保护延时,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间。当电压持续超过过充检测电压一定时间以上才会触发过充保护。 1.2过放电保护 锂离子电池的过度放电,也会缩短其使用寿命,而且对电池造成的损害往往是不可逆的。为了防止锂离子电池的过放电状态,当锂离子电池电压低于其过放电电压检测点时,即激活过放电保护,中止放电,并将电池保持在低静态电流的待机模式,参数设置类似过充保护。 1.3过电流/短路保护 锂离子电池的最大放电电流有一定限制,过大的放电电流同样会引起锂电池的不可恢复的损坏,影响其使用寿命。 短路保护这个功能其实是过流保护的扩展,若由于外部短路等原因引起的大电流放电时要立刻停止放电,否则对锂电池本身和外部设备都可能会造成严重的损害。 过流保护的延时时间一般至少要几百微秒至毫秒,而短路保护的延时时间是微秒级的,几乎是短路的瞬间就切断了回路,可以避免短路对电池带来的巨大损伤。 就电动工具而言,保护电流值和延时时间的设置还必须和电动工具本身的参数结合起来,否则会影响工具的输出扭矩和电机的寿命。 相关关键字:锂离子动力电池组均衡控制过流管理系统 1.4电池均衡 动力锂离子电池一般都要几串、几十串甚至几百串以上,由于电池在生产过程中,从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序,即使经过严格的检测程序,使每组电源的电压、电阻、容量一致,但使用一段时间以后,电池内阻、电压、容量等参数产生波动,形成不一致的状态,就会产生这样或那样的差异。这种差异体现为电池组充满或放完时串联电池芯之间的电压不相同。这种情况下导致电池组充电的过程中,电压过高的电池芯提早触发电池组过充电

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