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電池管理系統(BMS)

概述

       電池管理系統(BMS)為一套保護動力電池使用安全的控制系統,時刻監控電池的使用狀態,通過必要措施緩解電池組的不一致性,為新能源車輛的使用安全提供保障。

       經緯恒潤在控制系統開發方面擁有雄厚的實力和豐富的經驗,可以為客戶在電池管理系統開發方面提供優質的工程和配套服務。

 

BMS 的硬件拓撲

       BMS 硬件的拓撲結構分為集中式和分布式兩種類型。

       集中式是將電池管理系統的所有功能集中在一個控制器里面,比較合適電池包容量比較小、模組及電池包型式比較固定的場合,可以顯著的降低系統成本。

 

集中式拓撲結構,高壓及48V BMS

 

       分布式是將BMS的主控板和從控板分開,甚至把低壓和高壓的部分分開,以增加系統配置的靈活性,適應不同容量、不同規格型式的模組和電池包。

 

分布式拓撲結構,高壓BMS

 

       經緯恒潤可以提供上述集中式或分布式的各種 BMS 硬件方案。 

 

BMS 的狀態估算及均衡控制

       針對電池在制造、使用過程中的不一致性,以及電池容量、內阻隨電池生命周期的變化,經緯恒潤團隊創造性的應用多狀態聯合估計、擴展卡爾曼濾波算法、內阻/ 容量在線識別等方法,實現對電池全生命周期的高精度狀態估算。經測算,針對三元鋰電池,常溫狀態下單體電池SOC 估算偏差可達2%,平均估算偏差1%。

       同時針對電池單體間的不一致性,使用基于剩余充電電量一致等均衡策略,盡可能的發揮電池的能效。

 

 

電池內短路的快速識別

       電池內短路是很復雜、很難確定的熱失控誘因,是目前電池安全領域的國際難題,可導致災難性后果。電池內短路無法從根本上杜絕,目前一般是通過長時間(2 周以上)的擱置觀察以期早期發現問題。

       在電池的內短路識別方面,經緯恒潤擁有10 余項專利及專利許可。利用對稱環形電路拓撲結構(SLCT)及相關算法,可以在極短時間內(5 分鐘內)對多節電池單體進行批量內短路檢測,能夠識別出0~100kΩ量級的內短路并準確估算內短阻值。這種方法可顯著降低電芯生產企業或模組組裝廠家的運營成本,提高電池生產及使用過程的安全性。

 

對稱環形電路識別電池內短路

 

       經緯恒潤正在開發的電池內短路檢測設備,可以達成如下指標:

•  檢測范圍:0~100kΩ量級內短路

• fg美人捕鱼 內短路阻值估計:規定區間內精度達±5%

•  單次檢測時長:1~5min(根據精度需求調節)

•  檢測對象:電池(無體系容量限制)、電容等

• fg美人捕鱼 單臺設備年監測能力:

    ♦  1~5 千萬節電池單體

    ♦  2~11 GWh(60Ah NCM),0.13~0.65 GWh (18650 3.5Ah NCM)

    ♦  fg美人捕鱼定制設備可承擔整條產線或多條產線的內短路檢測任務

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