鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：799次 | 2019年01月24日
電池管理系統(tǒng)（BMS）解讀
如果把電芯比作人體的心臟，模組和電池包比作強(qiáng)健的體魄，那么整個動力電池系統(tǒng)要平穩(wěn)運(yùn)行，還需要一個支配身體的智慧大腦，那就是BMS。
電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem，簡稱BMS)是連接電池和電動汽車的重要紐帶，其精準(zhǔn)的控制和管理為電池的完美應(yīng)用保駕護(hù)航。
“龍生九子，各有不同”。即使同一批次生產(chǎn)的兩個單體電芯，因生產(chǎn)工藝誤差、使用環(huán)境差異等，其性能也不可能完全一致;在使用過程中這種不一致性會逐漸擴(kuò)大，可能會出現(xiàn)過充、過放和局部過熱的危險，嚴(yán)重時影響到電池組的使用壽命和安全。
這時就需要BMS大顯身手。
那么問題來了，BMS主要做什么?
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
關(guān)于BMS的功能，行業(yè)內(nèi)關(guān)于其分類方式不盡相同。不過從用戶的角度來理解，可大致劃分為兩大功能——“電池體檢”和“安全衛(wèi)士”。
即時體檢精準(zhǔn)掌握電池狀態(tài)
即時“體檢”，指的是電池數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)評估。
數(shù)據(jù)采集，可簡單理解為給電池做例行的“體檢”;在充放電過程中，實(shí)時采集電池組中每塊電池的端電壓、溫度、充放電電流及總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。
這種“體檢”是在線的、持續(xù)的、不間斷的。過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，可及時查詢對應(yīng)電池狀況，并挑選出有問題的電池，從而保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
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：勘探測繪、無人設(shè)備
“體檢”結(jié)束之后，會進(jìn)入分析、診斷、計算的階段，之后生成“體檢報告”，這個過程可以理解為電池的狀態(tài)評估。
這時，我們需要了解一個行業(yè)的常用術(shù)語——SOC。
何為SOC?
電池組的荷電狀態(tài)(StateofCharge，即SOC)，即電池剩余電量。SOC是判斷電池過充及過放等一系列故障的基礎(chǔ)，精確的估算SOC，可防止電池過充和過放，延長電池的使用壽命，從而提高電池的利用率。
其實(shí)，除了SOC估算，還有SOH(StateofHealth),SOP(StateofPower)，用戶可通過車上儀表顯示，看到這些數(shù)據(jù)，從而確認(rèn)電池的工作、功能狀態(tài)。據(jù)此，在保護(hù)電池的基礎(chǔ)上，將潛力發(fā)揮最大化，大大提升駕乘體驗(yàn)。
因此SOC等數(shù)據(jù)估算的準(zhǔn)確與否，就顯得特別重要。估算不準(zhǔn)帶來的后果，有可能是汽車拋錨、與預(yù)期的行駛里程數(shù)不符等。
舉個例子，滿電情況下續(xù)航里程為400公里的車輛在道路行駛。若估算準(zhǔn)確，當(dāng)SOC顯示為10%時，還可能行駛的里程是40公里;若估算不準(zhǔn)，SOC達(dá)到15%，則用戶以為的里程為60公里，事實(shí)上可能在行駛40公里之后，就已經(jīng)沒電了。很顯然，對于用戶來說，這樣的情況很糟糕。
“安全衛(wèi)士”保護(hù)電池及人身安全
BMS還有另一大核心功能，就是“安全衛(wèi)士”。其實(shí)就是保護(hù)的作用，這包括電池的自我保護(hù)和人身安全的保護(hù)。
眾所周知，電池過充、過放會帶來局部過熱，影響電池壽命不說，嚴(yán)重時會威脅到電池組的安全，進(jìn)而引發(fā)人身安全隱患。這時，BMS的“充放電管理”模塊就開啟了保護(hù)職能，一方面與整車、充電機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊，另一方面實(shí)時提供電池狀態(tài)，便于及時發(fā)出指令控制，有效防止高充、低放的發(fā)生。
在保護(hù)電池的模塊，均衡也是很重要的一環(huán)，是保護(hù)并提升電池壽命的必要手段。另外，電池的保護(hù)還包括過壓、欠壓、過溫、過流等的保護(hù)。簡單來說，當(dāng)實(shí)際參數(shù)高于或低于某約定值時，系統(tǒng)將自動做出判斷，并采取斷開、預(yù)充等方式保護(hù)電池安全。
在人身安全方面，BMS通過高壓控制的手段來保護(hù)。電池高壓可達(dá)300-500V，遠(yuǎn)超人體安全電壓36V，風(fēng)險隱患極大，必須做好高壓控制，最常見的就是繼電器、高壓互鎖、絕緣防護(hù)。周全的高壓防護(hù)控制，可有效保護(hù)司機(jī)、乘客和維護(hù)人員的人身安全。
ISO26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險程度，劃分由A到D的安全需求等級(AutomotiveSafetyIntegrityLevel，ASIL)，其中D級為最高等級，需要最苛刻的安全需求。等級越高，對系統(tǒng)的安全性要求越高，為實(shí)現(xiàn)安全付出的代價越高，意味著硬件的診斷覆蓋率越高，開發(fā)流程越嚴(yán)格，相應(yīng)的開發(fā)成本增加、開發(fā)周期延長，技術(shù)要求越嚴(yán)格。
ASILD等級，失效率為10^-8/h，意味著1輛車假定每天運(yùn)行4小時,需要運(yùn)行7萬年才出現(xiàn)1次由BMS導(dǎo)致的功能性故障。而如此低概率的失效率，可媲美飛機(jī)運(yùn)行時的要求。通常來說，汽車行業(yè)對零部件的要求是B或C等級。
