鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:627次 | 2021年08月16日
磷酸鐵鋰離子電池包管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
為確保使用磷酸鐵鋰離子電池包使用的安全可靠性,研發(fā)制造電池包的協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)是非常必要的,電池管理系統(tǒng)供應(yīng)了一個(gè)與外部系統(tǒng)交互的接口,如充電電源,開關(guān)裝置,負(fù)載及數(shù)據(jù)顯示設(shè)備。
一個(gè)電池包管理系統(tǒng)會(huì)讓一群“啞巴”似的電芯轉(zhuǎn)變成為一個(gè)智能電池包。
汽車制造廠及相關(guān)廠商的電動(dòng)汽車快速發(fā)展都有得益于電池管理系統(tǒng)供應(yīng)了更高的性能和更完善的功能。管理系統(tǒng)可以拆分成兩個(gè)科學(xué),電池監(jiān)控和電池控制;監(jiān)控部分包括電壓和溫度的測(cè)量和電池平衡。這都是電池管理系統(tǒng)的基本屬性。
雖然磷酸鐵鋰離子電池在短路、過(guò)充、擠壓、針刺等條件探測(cè)下依然是安全的,但是會(huì)對(duì)電池的循環(huán)壽命造成極大影響。磷酸鐵鋰離子電池加工工藝比較復(fù)雜.單體電池的一致性差異會(huì)比密封閥控鉛酸蓄電池大,這就造成電池包在充電后期個(gè)別單體電池的電壓迅速上升,差異過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響電池使用壽命,為了戒備以上現(xiàn)象的發(fā)生就要用電他管理系統(tǒng)保障電池的安全可靠。
電池包管理系統(tǒng)(batteryManagementSystem,即bMS),是電池包保護(hù)和管理的核心組成部分,不僅要保證電池安全可靠的使用.而且還要充足發(fā)揮電池的性能和延長(zhǎng)使用壽命,作為通信用的后備電能,管理系統(tǒng)在高壓直流電源和電池之間起到一個(gè)橋梁用途。對(duì)電池包管理系統(tǒng)的要求非得符合通信電源供電系統(tǒng)的要求,所以電池管理系統(tǒng)的安全管理模式對(duì)電池的安全性至關(guān)緊要。電池包管理系統(tǒng)緊要包括數(shù)據(jù)采集單元、計(jì)算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通信單元。架構(gòu)圖如下:
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1、電池包管理系統(tǒng)的基本用途
(1)監(jiān)側(cè)單體電池的工作狀況,例如測(cè)試每個(gè)單體電池的電壓、充放電電流、電池包的環(huán)境溫度等;
(2)保護(hù)電池,戒備在極端的條件下發(fā)生電池壽命縮短和電池?fù)p壞。
2、電池管理系統(tǒng)的緊要功能
(1)過(guò)壓保護(hù)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
當(dāng)單體電池充電電壓超過(guò)準(zhǔn)許值時(shí),立即停止充電,斷開充電設(shè)備與電池包的連接:
(2)過(guò)放報(bào)警
當(dāng)單體電池放電電壓低于警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示;
(3)過(guò)放保護(hù)
當(dāng)單體電池放電電壓低于保護(hù)值時(shí),立即停止放電,斷開用電設(shè)備與電池包的連接,并伴有報(bào)警提示;
(4)過(guò)流報(bào)警
當(dāng)電池包輸人或者輸出的電流超過(guò)警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示;
(5)短路保護(hù)
當(dāng)電池包發(fā)生短路時(shí),立即停止放電,斷開用電設(shè)備與電池包的連接,并伴有報(bào)警提示;
(6)過(guò)溫報(bào)警
當(dāng)電池溫度或環(huán)境溫度超過(guò)警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示:
(7)過(guò)溫報(bào)警
當(dāng)電池溫度或環(huán)境溫度超過(guò)警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示。
(8)過(guò)溫保護(hù)
當(dāng)測(cè)試到環(huán)境溫度或電池包內(nèi)部溫度超過(guò)保護(hù)值時(shí),立即斷開充電或者用電設(shè)備與電池包的連接,并伴有報(bào)警提示。當(dāng)環(huán)境溫度或電池包內(nèi)部溫度恢復(fù)到準(zhǔn)許值后,可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)恢復(fù)對(duì)電池管理的功能,但不影響電池放電功能;
3、估測(cè)電池包SOC
SOC(StateOfCharge,電池的荷電狀態(tài)),即電池剩余電量。保持SOC維持在合理的范圍內(nèi).戒備由于過(guò)充或者過(guò)放對(duì)電池的損傷,隨時(shí)預(yù)報(bào)電池的剩余容量;
4、對(duì)電池包中的單體電他進(jìn)行均衡
由于磷酸鐵鋰離子電池制造工藝復(fù)雜及鋰離子的相對(duì)活躍性,所以電池包中的單體電池電壓就存在不一致的現(xiàn)象。對(duì)電他組中的單體電池進(jìn)行均衡充電,使電池包中單體電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài),可以有效地延長(zhǎng)電池包的使用壽命,大大提高電池包的上作效率(此功能可以依據(jù)用戶要求增減)。
5、并口通信
供應(yīng)與基站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信的接口,傳輸和顯示電池包狀態(tài)、報(bào)警、SOC等信息,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理干預(yù)。
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